METAL HIDRÜR ESASLI HİDROJEN DEPOLAMA PARAMETRELERİNE REAKTÖR DİZAYNI VE HİDROJEN ŞARJ BASINCI ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Metal hidrür reaktörlerden ısı transferi önemli oranda hidrür reaktörlere hidrojen şarj süresini etkilemektedir. Yapılan bu çalışmada, hidrojen şarjına etki eden, reaktör geometrisi ve alaşım özellikleri gibi bazı parametreler deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda iki farklı hidrür reaktör tasarlanmış ve imal edilmiştir. Her iki reaktör aynı iç hacimlerinde; kanatçıksız reaktör doğal konveksiyonla soğutulurken, ikinci reaktör kanatçıklı olarak dizayn edilmiştir. Reaktörlerin dört farklı noktasından, 2-8 bar arasında farklı hidrojen şarj basınçlarında sıcaklık değişimleri ölçülmüştür. Kanatçıklı reaktör ısı transferinin hızlı olmasına bağlı olarak; bütün şarj basınçlarında, daha hızlı şarj sürelerinde, düşük sıcaklık yükselmeleri göstermiştir. Depolanan hidrojen miktarı ise 2, 6 ve 10 bar hidrojen şarj basınçlarında kanatçıksız reaktörde sırasıyla ağırlıkça % 0.82, 0.94, 1.15 olurken, kanatçıklı reaktörde sırasıyla ağırlıkça % 0.91, 1.01, 1.24 olarak ölçülmüştür. Deney sonuçlarına göre reaktör üzerinde kanatçık imal edilmesi reaktöre hidrojen şarj süresini önemli oranda düşürmüştür. Ayrıca, LaNi5 alaşımlarına Al ilavesi hidrojen şarj süresini ve depolanan hidrojen miktarını düşürmüştür

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF VESSEL DESIGN AND HYDROGEN CHARGE PRESSURE ON METAL HYDRIDE BASED HYDROGEN

The hydrogen charge time in metal hydride vessel (MHV) is strongly influenced by the heat transfer from hydride vessel. In this study, the effect of parameters such as reactor geometry and alloy characteristics on hydrogen charge procedure is studied experimentally. In the experimental setup two different types of hydride vessel are designed and manufactured. Both vessels have the same interior volume; the un-finned type vessel cooled with natural convection and the second one was manufactured with fins around the vessel. The temperature variations of the vessel at four locations were measured charging with a range of pressure from 2 to 8 bar. The finned vessel show the lowest temperature increase with the fastest charging time under all charging pressures investigated. The stored hydrogen mass was measured as 0.82, 0.94, 1.15 wt% on un-finned vessel and 0.91, 1.01, 1.24 wt% on finned vessel at 2, 6 and 10 bar respectively. The experimental results show that the charge time of the vessel is considerably reduced, when the used fins manufacture on vessel. Furthermore, the addition of Al to the LaNi5 alloys has caused to reduce the hydrogen charge time and decreased of the stored hydrogen mass

___

  • Aldas K., Mat M.D. and Kaplan Y., 2002, A three- dimensional mathematical model for absorption in a metal hydride bed, Int J of Hydrogen Energy, 27(10), -1069.
  • Askri F., Ben Salah M., Jemni A. and Nasrallah S.B., , Optimization of hydrogen storage in metal- hydride tanks, Int J of Hydrogen Energy, 34, 897-905. Cheng H.H., Yang H.G. and Li S.L., 2006, Effect of hydrogen absorption/desorption cycling on hydrogen storage performance of LaNi4.25Al0.75, J of Alloys and Compounds, 425, 321-328.
  • Ceylan İ., Kaya M., Gürel A.E. and Ergun A., Energy Analysis of a New Design of a Photovoltaic Cell- Assisted Solar Dryer, Drying Technology: An International Journal, 31:9, 1077-1082, 2013.
  • Demircan A., Demiralp M., Kaplan Y., Mat M.D. and Veziroglu TN., 2005, Experimental and theoretical analysis of hydrogen absorption in LaNi5-H2 reactors,
  • Int J of Hydrogen Energy, 30, 1437-46.
  • Dhaou H., Souahlia A., Mellouli S., Askri F., Jemni A. and Nasrallah S.B., 2010, Experimental study of a metal hydride vessel based on a Finned spiral heat exchanger, Int J of hydrogen energy, 35, 1674-1680.
  • Eustathios S.K., Georgiadis M.C. and Athanassios K.S., , On the optimization of hydrogen storage in metal hydride beds, Int J of Hydrogen Energy, 31(6), 737-51. Feng F., Han J.W., Geng M.M. and Northwood D.O., , Hydrogen desorption kinetics of LaNi4.7Al0.3 metal measurements, Solar Energy Mater Solar Cells, 62(1/2), -61. using potentiostatic Giza K., Iwasieczko W. and Pavlyuk V.V., 2007,
  • Hydrogen absorption and corrosion resistance of LaNi4.8Al0.2 and LaNi4.8Al0.1Li0.1 alloys, J of Alloy Compd., 429, 352-357. Jemni A., Nasrallah S.B. and Lamloumi J., 1999,
  • Experimental and theoretical study of metal-hydrogen reactor, Int J Hydrogen Energy, 24, 631-644. Kaplan Y., 2009, Effect of design parameters on enhancement of hydrogen charging in metal hydride reactors, Int J of Hydrogen Energy, 34, 2288-2294.
  • Kayfeci M., 2011, Experimental study for effect of design parameters of metal hydride reactor on hydrogen storage properties. Ph.D. Thesis, S.Demirel University, Isparta, Turkey.
  • Kikkinides E.S., Georgiadis M.S. and Stubos A.K., , On the optimization of hydrogen storage in metal hydride beds, Int J of Hydrogen Energy, 31, 737-751. Kiyonori S. and Kazuhiro I., 2000, Effect of hydrogen absorption/desorption cycling on hydrogen storage performance of LaNi5 and LaNi4.7Al0.3, Materials
  • Transactions JIM, 40(5), 581-589. Mat M.D. and Kaplan Y., 2001, Numerical study of hydrogen absorption in an Lm-Ni5 hydride reactor, Int J of Hydrogen Energy, 26, 957-963.
  • Mat M.D., Kaplan Y. and Aldas K., 2002, Investigation of three dimensional heat and mass transfer in a metal hydride reactor, Int J of Hydrogen Energy, 26, 973-986.
  • Melloulia S., Askri F., Dhaou H., Jemni A. and Nasrallah S.B., 2007, A novel design of a heat exchanger for a metal-hydrogen reactor, Int J of Hydrogen Energy, 32, 3501-3507.
  • Muthukumar P., 2005, Experiment on a metal hydride- based hydrogen storage device, Int J of Hydrogen Energy, 30, 1569-1581.
  • Wang X.L. and Suda S., 1993, Effect of Al-substitution on hydriding reaction rates of LaNi5-xAlx, J of Alloys and Compounds, 202, 5-10.
  • Zhang W., Cimato J. and Goudy AJ., 1993, The hydriding and dehydriding kinetics of some LaNi5-xAlx alloys, J of Alloys Compounds, 201, 175-180.
  • Muhammet KAYFECİ was born in Anamur in 1981. He graduated from Department of
Isı Bilimi ve Tekniği Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-3615
  • Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
  • Başlangıç: 1977
  • Yayıncı: TÜRK ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ DERNEĞİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Metal Hıdrür Esaslı Hidrojen Depolama Parametrelerine Reaktör Dizaynı ve Hidrojen Şarj Basıncı Etkisinin Deneysel Olarak İncelenmesi

Muhammet KAYFECİ, Fevzi BEDİR, Hüseyin KURT

Uygun Ortogonal Ayırım ile Karışık Konveksiyon Probleminin Tersine Tasarımı

Sertac CADIRCI, Hasan GUNES

METAL HIDRÜR ESASLI HİDROJEN DEPOLAMA PARAMETRELERİNE REAKTÖR DİZAYNI VE HİDROJEN ŞARJ BASINCI ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Fevzi BEDİR, Muhammet KAYFECİ, Hüseyin KURT

Hücum Kenarı Şeklinin Eksenel Fan Performansına Etkileri

Ayhan Nazmi İLİKAN, Erkan AYDER

Adsorpsiyonlu Bir Soğutma Sisteminin Performansının Farklı Çalışma Çiftleri İçin Teorik Analizi

İsmail SOLMUŞ, Cihan YILDIRIM

Çevre Dostu R290/R600/R600a Karışımının Su Soğutmalı Isı Pompasındaki İkinci Kanun Analizi

Tayfun MENLİK, Hasan ÖZCAN, Erol ARCAKLIOĞLU

Biber için Güneşli Kurutma Karakteristiklerinin Matematiksel Modellenmesi

Alp AKIN, Gokhan GURLEK, Necdet OZBALTA

COMPARISON OF OPERATING CHARACTERISTICS OF CONVENTIONAL, DIESEL-ELECTRIC AND HYBRID-ELECTRIC CITY BUSSES UNDER REAL WORLD

Şeref SOYLU

Namlu Malzemesi Isıl Karakteristikleri Homojen Olmayan Silah Namlularının İç Balistik Çevrim Sırasında Zamana Bağlı Isıl İncelenmesi

Mehmet AKÇAY, M. Adil YÜKSELEN

Karlanma Koşulları Altında Kanatlı Boru Evaporatörünün Isıl Performansının Deneysel İncelenmesi ve Sayısal Modellenmesi

Dilek Nur ÖZEN, Kemal ALTINIŞIK, Kevser DINCER, Ali ATEŞ