Akademik Veri Yönetim Sistemi
EUROPEAN CONFERENCES 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON HEALTH, ENGINEERING AND APPLIED SCIENCES, Bosna-Hersek, 24 - 26 Ekim 2025, (Tam Metin Bildiri)
Bu çalışmada, yüksek basınç altında gerçekleştirilen metan gazı depolama süreci farklı ortam sıcaklıkları dikkate alınarak ayrıntılı biçimde modellenmiş ve sistemin zamana bağlı tepkileri incelenmiştir. Çalışmanın amacı, çevresel sıcaklık değişimlerinin depolama kapasitesi, enerji gereksinimi ve kompresör performansı üzerindeki etkilerini sayısal olarak belirlemektir. Model, MATLAB/Simulink ortamında geliştirilmiş olup fiziksel doğruluğu Simscape Gas bileşenleri kullanılarak oluşturulmuştur. Bu sayede sistem, enerji ve kütle korunumu esas alınarak zamana bağlı olarak modellenmiştir. Model yapısında sabit basınçlı bir gaz kaynağı, çok kademeli bir kompresör, üç ara soğutucu ve toplam hacmi 900 litre olan altı silindirik depolama tankı bulunmaktadır. Termodinamik hesaplamalarda metan gazı ideal gaz kabulüyle değerlendirilmiş; ortam sıcaklığı −10 °C, 0 °C, 10 °C, 20 °C, 30 °C ve 40 °C olarak kademeli biçimde değiştirilmiştir. Her sıcaklık düzeyinde 200, 300 ve 400 bar sabit depolama basınçları için simülasyonlar yürütülmüştür. Elde edilen veriler, sıcaklık yükseldikçe gaz yoğunluğunun azalması sonucu depolanan kütlenin azaldığını, buna karşılık kompresörün çektiği gücün ve toplam enerji tüketiminin arttığını ortaya koymuştur. Dinamik analiz, ayrıca sıcaklık değişiminin sistemin geçici rejim yanıtını önemli ölçüde etkilediğini, basınç dengeleme eğrilerinin ve dolum süresinin sıcaklıkla doğrusal olmayan biçimde değiştiğini göstermiştir. Bu sonuçlar, yüksek basınçlı doğal gaz depolama sistemlerinin farklı iklim koşullarında kararlı, güvenli ve enerji açısından verimli biçimde tasarlanabilmesi için mühendislik düzeyinde bir referans oluşturmaktadır. Geliştirilen model, fiziksel parametrelerin zamana bağlı davranışını açık biçimde ortaya koymakta; böylece deneysel testlerin öncesinde sistem boyutlandırması, termal yönetim stratejileri ve ekipman seçimi gibi tasarım aşamalarında kullanılabilecek analitik bir karar destek aracı sunmaktadır. Ayrıca çalışma, dinamik modelleme yaklaşımının depolama süreçlerinin optimizasyonunda sağlayabileceği avantajları göstermesi açısından gelecekteki uygulamalara da yol göstermektedir.