HİDROJEN YAKITLI TREN SETLERİ İÇİN YÜKSEK BASINÇLI HİDROJEN TANKLARININ TASARIMI VE GELİŞTİRİLMESİ
AbstractBu çalışmanın amacı ülkemizde milli imkanlar ile üretilmesi planlanan Hidrojen Yakıtlı Tren Setleri için 250 km’lik mesafe kapasiteli yakıt tanklarının tasarımı ve prototip olarak geliştirilmesidir. Küresel düzeyde demiryolu enerjisinin %70’i dizel yakıtlar ile karşılanırken %30’u elektrik enerjisi ile karşılanmaktadır. İsviçre’de dizel kullanım oranı %0’a yakınken Kanada’da %100 civarındadır. Dizel setlerde karşılaşılan ana problemler gürültülü çalışma, gaz emisyonları ve petrol fiyatlarındaki artışlar olup, alternatif olarak elektrikli tren setleri geliştirilmiştir. Ancak elektrikli tren setleri için büyük altyapı yatırımları gerekmekte, bu nedenle Hidrojen yakıtla çalışan tren setlerinin kullanımı önem kazanmaktadır. Hidrojen yakıtlı tren setleri ve kara taşıtları için en önemli problem kapasite ve yakıt tankına bağlı olarak bir dolumda alınacak yol miktarının artırılmasıdır. Bu nedenle yakıt tankların hafif, çok yüksek basınç altında çalışabilen ve Emniyeti yüksek tanklar olması beklenmektedir. Bu parametrelere bağlı olarak karbon kompozit takviyeli Yüksek Teknoloji tanklarının kullanımı zorunlu olup, bu tankların tasarım ve prototip imalatı özel bilgi ve beceri gerektirmektedir. Çalışmamızda en az 250 kilometre seyahat mesafesine sahip bir tren için gerekli olan Elyaf sarma teknolojisi ile üretilen CFRP kompozit tankın tasarımı ve prototip imalatı için gerekli olan deneysel sistemler üzerine araştırma yapılmış olup, temel bulgular sunulmuştur. DESIGN AND DEVELOPMENT OF HIGH-PRESSURE HYDROGEN STORAGE TANKS FOR HYDROGEN FUELED TRAINS SETS The aim of this study is to design and prototyping of fuel tanks which have travel capacity of over 250 km for Hydrogen Fueled Train Sets that are planned to manufacture with national technology. At the global level, 70% of railway energy is provided by diesel fuel and 30% by electricity. The rate of nearly diesel use in Switzerland is 0% while 100% in Canada. The main problems encountered in the diesel sets are the noisy operation, increases in gas emissions and oil prices, so alternative electric train sets have been developed. However, large infrastructure investments are needed for electric train sets, so the use of hydrogen fueled train sets is gain importance. The most important problem for hydrogen-fueled train sets and land vehicles is to increase the travel distance to be desired depending on capacity and fuel tank. For this reason, it is expected that fuel tanks have light, high safety and can be operated with very high pressure. Depending on these parameters, the use of carbon composite reinforced high-tech tanks is necassary. But the difficulty is that the design and prototypes of these tanks require special knowledge and skills. In our work, we have investigated the experimental systems required for the design of the CFRP composite tank produced with fiber winding technology and the prototype production required for a train with a travel distance of at least 250 km, and basic findings are presented.