Geri Dön

FDM (Faz Değiştiren Malzeme) esaslı bir batarya ısıl yönetim sisteminin modellenmesi ve farklı parametrelere göre sayısal analizi

Modeling of a PCM (Phase Change Material) based battery thermal management system and numerical analysis according to different parameters

  1. Tez No: 781717
  2. Yazar: MÜCAHİT EMİN KARAGÖZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ KAVASOĞULLARI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Engineering Sciences, Defense and Defense Technologies
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 97

Özet

Günümüzde kullanım alanı giderek artan batarya güç sistemlerinin, kullanımları esnasında iç yapılarında üretilen ısı enerjisi kaynaklı birçok problemin olduğu bilinmektedir. Literatürde, lityum iyon bataryaların ideal çalışma sıcaklık aralığının -20 °C ile 60 °C arasında olduğu ifade edilmektedir. Bu çalışmamızda üç satır ve yedi sütundan oluşan bir batarya sisteminin, faz değiştiren malzeme esaslı bir batarya termal yönetim sistemi kullanılarak soğutulması üzerine çalışılmıştır. Sabit ve değişken ısı üretimi durumlarına göre çalışılmıştır. Sabit ısı üretimi durumunda; FDM uygulanmamış, FDM uygulanmış ve FDM ve kanat uygulanmış olmak üzere üç farklı sistem için ve zorlanmış taşınım altındaki havanın dört farklı Reynolds sayısı değeri, iki farklı FDM tipi ve üç farklı ısı üretim değeri gibi üç farklı parametre için COMSOL kullanılarak sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Değişken ısı üretimi durumunda; FDM uygulanmamış ve FDM uygulanmış olmak üzere iki farklı sistem için zorlanmış taşınım altındaki havanın Reynolds sayısı değerinin 50 olduğu ve batarya hücrelerinin 3C ile deşarj edildiği durum için COMSOL kullanılarak sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Batarya paketi boyunca havanın akış çizgileri, batarya hücrelerinin maksimum sıcaklık değerleri, batarya hücrelerinin sıcaklık değerlerinin 60 °C'ye ulaşması için geçen süre, batarya paketindeki sıcaklık dağılımı ve batarya hücrelerini çevreleyen FDM'nin faz değiştirme süreci esnasındaki davranışı incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

It is known that battery power systems, which are increasingly used today, have many problems due to the heat generation in their internal structures during their use. In the literature, it is stated that the ideal operating temperature range of lithium-ion batteries is between -20 °C and 60 °C. In this study, the cooling of a battery system consisting of three rows and seven columns using a phase change material-based battery thermal management system has been studied. It has been studied according to constant and variable heat generation situations. In the case of constant heat generation; numerical analyzes were carried out using COMSOL for three different systems such as without PCM, PCM applied and PCM and fins applied, and for three different parameters such as four different Reynolds number values of air under forced convection, three different heat generation values two different PCM types. In case of variable heat generation; numerical analyzes were carried out using COMSOL for two different systems such as with and without PCM applied in the situation where the Reynolds number value of the air under forced convection was 50 and the battery cells were discharged with 3C. The flow lines of the air along the battery pack, the maximum temperature values of the battery cells, the time it takes for the temperature of the battery cells to reach 60 °C, the temperature distribution of the battery pack, and the behavior of the PCM surrounding the battery cells during the phase change process were investigated.

Benzer Tezler

  1. Faz değiştiren malzeme esaslı termal enerji depolama birim şeklinin ve ısı kaynak yönünün enerji depolama üzerine etkilerinin araştırılması

    Evaluation of the melting process in an energy storage unit containing phase change material at different heating powers

    SAMED ÇETİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiSivas Cumhuriyet Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÜMİT NAZLI TEMEL

  2. Faz değiştiren malzeme içeren 3-D yazıcı ile üretilmiş yapay agreganın alkaliler ile aktive edilmiş cüruf esaslı bağlayıcı sistemde buzlanmayı önleyici olarak kullanımı

    The utilization of artificial aggregate containing phase change material produced by 3-D printer as an anti-icing agent in alkali-activated slag-based binder system

    AHMET KAAN AKPUNAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİHAT KABAY

  3. Beyaz eşya uygulamalarında enerji tasarrufu amacıyla faz değiştiren malzeme hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of phase change materials for energy efficiency in white good applications

    ÖYKÜ GÜNGÖR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. CEVAT FAHİR ARISOY

  4. Multifunctional conductive cementitious composites including phase change materials with snow/ice melting capability

    Kar/buz eritme özelliğine sahip, faz değiştiren malzeme içeren multifonksiyonel iletken çimento esaslı kompozitler

    FATİH ACIKÖK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mühendislik BilimleriHacettepe Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ŞAHMARAN

  5. Isıl enerji depolama sistemleri için kompozit faz değişim maddelerinin hazırlanması ve özelliklerinin belirlenmesi

    Preparation of composite phase change materials for thermal energy storage systems and determination of their properties

    ZEHRA TÜRKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimya MühendisliğiYalova Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HATİCE HANDE MERT