Hidrojen yakıt hücreli enerji sistemlerinde kullanılan ara soğutucu manifold giriş yapısının ısıl ve akış davranışına etkisinin sayısal incelemesi

Authors : Gülenay Alevay Kılıç

Pages : 431-443

Doi:10.24012/dumf.1672063

View : 82 | Download : 120

Publication Date : 2025-06-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Küresel ölçekte net sıfır emisyon hedefleri, taşımacılık sektörünü alternatif enerji sistemlerine yönlendirmektedir. Hidrojen yakıt hücreli araçlar, özellikle ağır vasıta taşımacılığında düşük karbonlu bir çözüm olarak öne çıkmaktadır. Bu sistemlerin sürdürülebilir ve verimli çalışması için etkin termal enerji yönetimi kritik öneme sahiptir. Bu çalışmada, hidrojen yakıt hücreli taşıtlara yönelik geliştirilen bir ara soğutucunun enerji verimliliği incelenmiştir. Çalışmada tek kademeli giriş yapısına sahip birinci model ve çift kademeli giriş yapısına sahip ikinci model olmak üzere iki farklı tasarım ele alınmıştır. Her iki model için beş farklı hava giriş hızında termal enerji ve akış davranışları hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) yöntemiyle analiz edilmiştir. Sayısal sonuçlar, model 2’nin model 1’e kıyasla önemli avantajlar sunduğunu göstermiştir. Özellikle 5 m/s giriş hızında, ısı transfer performansının akış direncine oranı (j/f ) değerinde %22,50 artış elde edilmiştir. Aynı zamanda basınç kaybında %10,30 azalma sağlanmıştır. Ayrıca, model 2 çıkış sıcaklık dağılımlarında daha homojen bir yapı sergilemiş ve cidar bölgelerinde sıcaklık düşüşü daha belirgin şekilde gözlemlenmiştir. Bu bulgular, enerji sistemlerinde ara soğutucu tasarımında giriş geometrisinin enerji verimliliği açısından belirleyici bir parametre olduğunu göstermektedir
Keywords : Hidrojen yakıt hücresi enerji sistemi, termal enerji yönetimi, ara soğutucu, hesaplamalı akışkanlar dinamiği, ısı transferi, akış analizi

ORIGINAL ARTICLE URL