Milden Milli Denizaltı Projesi

Başlatan 7Skies, Eki 06, 2015, 04:48 ÖS

« önceki - sonraki »
Aşağı git

Idealab_AS

PUTTY yorumu

Merakımıza gösterdiğiniz nezaketiniz için teşekkür ederiz
Bu çalışma teorikte başarılır olan ama mühendislik engellerinin aşılmasına çalışılan bir projemi yani. İcat edilecek bir şey yok her şey kağıt üstünde işliyor ama çeşitli mühendislik sorunları mı var bumu engel. Pompalar depolar izolasyonlar filan bu mudur sorun şu durumda. Öyle ise eğer nedir bu sorunlar en büyüğü mesela

CEVAP
Sistemi oluşturan Komponentler  bazında Teknolji hazırlık seviyesi 8-9  gibidir. Sistem bazında ise THS olarak 6-7 diyelim(Şu anda dünya çapında sistem bazında aktif saha testleri yapılmakta)  Fakat geliştirilmesi gereken komple sistemin verimli olması için  bazı kritik teknolojilere sahip olmak gerekir. Bunlar yüksek hızlı hava yatakları, sızdırmazlık elemanları , elektrik makinaları, çeşitli imalat yöntemleri (Difüzyon bağlama) ve türbinler olarak sıralayabiliriz. İDEALAB olarak saydığımız her kritik teknolojide çalışmalarımız mevcuttur.

Yoksa başka sorunlar mı var mesela şu anda çalışan havadan bağımsız sistemlerden belkide daha üstün bu ama değmiyor da olabilir uğraştığına ve maliyetine. Mevcut olan daha basit daha ucuz biraz daha az kapasite ama fena da değil gibi bir durum mu var.

CEVAP
Maliyet açısından bu sistemin çok daha ucuz olacağı kanısındayız. Nitekim endüstriyel uygulamalarda buhar türbinlerinin yerini alacak bir teknoloji olarak görüldüğünden olgunlaştığında maliyetlerin 2000 usd/kW altında olacağı tahmin edilmektedir. Tabi özel uygulamaların getirdiği fiyat artışları olacaktır (Yedekleme, yüksek güvenlik vs).

Her soruya da cevap vermek doğru olmayabilir tabi biz soralım siz seçin cevap verin

CEVAP
Yetişebildiğimiz kadar aydınlatmak görevimiz, ilginize teşekkürler  :)
Mesajı Paylaş

Idealab_AS

HERGELECİ yorumu

* Bu sistemin denizaltinin arkasinda tespit ve takibini kolaylastirici bir CO2 izi (sicaklik farkinin uydu ile, baska bir denizalti uzerinde dedektor ile, vs) birakma riski var mi? Varsa, iyilestirebilnir mi?

CEVAP
CO2 salınımının yüzeye kadar çıkması dalış derinliğine ve istenen güç seviyesine  bağlı bir durum. 100metre altından yapılan salınımların yüzeye ulaşması 4-5 saat almakta. Tespit edilme  riski durumunda açıga çıkan CO2 sıvı olarak çok kolay depolanarak sıfır CO2 izi sağlanabilir. Ayrıca böyle bir durum (istendiği zaman CO2 izi bırakma) istek  dahilinde taktik avantaj olarak da kullanılabilir.  İstendiği zaman salınım yaparak dost unsurların yer tespiti ve bölgede olunduğu bilgisi vs. 

* Yeni sistemin sessizlik acisindan bir avantaji veya dezavantaji var mi (ceperde CO2 gibi egzotik cozumlere girismeden)?

CEVAP
Yeni sistem çok daha sessizdir. Yeni sistem Turbo esaslı olduğu için vuruntusuz çalışır .Kıyaslarsak 1200-1500 RPM pistonlu dizel en basiti 20-30 hz de yayınım yapar ve bu  1000-2000 km öteden duyulur. Türbin esaslı sistem yüksek RPM de döndüğünden oluşan gürültü frekansı 1000hz ve üzeridir. Yani su altında duyulma mesafesi -Sesin su içinde yayılma mesafesi dikkate alındığında- 100km altındadır. Aşağıda meraklılar için su altı akustik yayınım mesafesi frekansa göre verilmiştir.

https://drive.google.com/open?id=1nGwZdfGVq9mkyAc3EjjI5WVUJXHoJJ75

* Proje ekonomik olarak sekteye ugradi mi? Ugradiysa sorunlar asildi mi?

CEVAP
Proje içinde yer alan Teknoloji geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Prototip sistem imalatı onay aşaması yavaş da olsa ilerlemektedir. Tabii ki hızlanmasını isteriz.
Mesajı Paylaş

Idealab_AS

MECHANICUS yorumu

Ben sorularıma cevap alamadım ve açıkcası büyük hayal kırıklığı yaşadım

Termo 1-2 ye atıf yapılmış ama o yazıyı çokta irdeleme gereksinimi duymadan bir arkadaşa açıklama için yazmıştım. 3 lü nokta basıncının 70 değilde 73 olduğuna veya  verimin 0.5 değilde 0.4 olduğu na bakabilirdim iki dakikada. Tıpkı gözden kaçırılan d=0.66 nın d=1 den hacmen küçük olduğunu yazdığınız  gibi. Yoğunluk düşerse hacim artar heleki 1 mol su 18 gr ve 1 mol co2 44 gr gelirken co2 nin yoğunluğu daha düşükse hacmen nasıl bir artış olacağı ortadadır.

CEVAP
Yaptığımız düzeltmeler forum okuyanlarını bilgilendirmek ve doğru bilgileri ulaştırmak amaçlı idi. Hacim konusunu daha iyi açıklamak istersek: Hacim ve yoğunluk artışları, Gaz fazındaki CO2 ile süperkritik fazdaki CO2'yi karşılaştırma için yapılmıştır. suya yapılan kıyas yoğunluğun gaz faza kadar ne kadar yüksek yoğunlukta olduğuna vurgu içindir.

Neyse
Öbür taraftan devam edelim

Lox tüplerinin resimlerini koymuşsunuz teşekkür ederim. Sizin düzeneğinizde ortalama tüpün çapı 6 mt ve derinliği 10 mt olacağını yazmıştım. Bunun izolasyonu Vs ile birlikte 8x12 mt olduğunu varsayalım. Bu tüp geminin inşasında yerleştirilir ve ordan birdaha çıkmaz malumunuz. Herhangi bir arızada içinde 290 ton ve en ufak bir açıklıkla - 190 derecede ki oksijene nasıl müdahale edilecektir.

CEVAP
Tüpler mukavim tekne yapısı dışına yerleştirilebilir. Ve tek bir tüp değil çok sayıda tekne yapısına uygun ince uzun tüpler olabilir. Sorduğunuz sorular düşünülerek bu çalışmalar yapılmaktadır.

Bunu şundan soruyorum bu hacim sıcaklık ve ağırlığa gayet kabul edilebilir bir durum muş gibi yaklaşıyorsunuz. Acaba benmi evham yapıyorum diye düşünüyorum. Bunun yerine aynı ağırlıktaki bataryanın kullanımı durumunda verimi ne olurdu. Sonuçta ikiside limanda depolanacak değilmi.

CEVAP
Daha önce Verilen tablolardan 15000km lik görev durumu için toplam 447MWh enerji gereklidir. Bunun tek şarjda en gelişmiş batarya ile karşılanacağını düşünelim. Mesela elektrikli araç TESLA nın bataryasını alalım ve değeri yuvarlak olarak 200Wh/kg alalım . Yani (447MWh)/(200 Wh/kg)=2235Tondur. Görüldüğü üzere bu ağırlık Dizel+LOX yakıt sisteminin yaklaşık 6 katıdır. İllede full  batarya koyalım diyorsanız bu konuda evham yapabilirsiniz. Yada 2040 dan sonra batarya konusunu yeniden görüşebiliriz.
Şu an Denizaltılarımızda kullanılan Lead-acid bataryalar eski  teknolji ve ağırdır (250 ton civarı diyelim). Bunların tabii ki yeni teknolojilerle değiştirilmesi gerekir. Ayrıca yeni batarya teknolojilerinin deniz aracı uyarlamalarına mutlaka çalışılmalı ve gerekli destek sağlanmalıdır.

İkinci durum
Sisteme co2 nin 200 bar da gireceğini 80 bar da çıkacağını ve  bu sayede 3 lü noktada kalacağını yazmışsınız. Evet doğru
Lakin 80 barda çıkan gazı sabit hacimde 200 bara çıkması için vermeniz gereken enerjinin 0 bardan 200 e çıkması için harcanandan nekadar fazla olduğuna bakabildinizmi. Q=mcv(Dt)
( eğer cv değerini biliyorsanız veya net veri aldı iseniz paylaşabilirmisiniz, çok makbule geçer)
 Ben 1.5 katı biliyorum
Yani basit bir mantık ile her buzdolabının arkasına neden bir düzenek bağlanıp bu olanaktan yararlanılmıyor gibi

CEVAP
Bazı düzeltmeler yapalım.
1-Üçlü noktada kalma gibi bir durum yok. Termodinamik çevrimlerden  bahsediyoruz. Adı üzerinde çevrim. Kritik noktadan yada yakın bir bölgeden geçer. Bu bir döngüdür.
2-Bir gazı aynı sıcaklıkta 0 bardan 200 bara çıkarmak için  gerekli enerji 80 bar dan 200 bara çıkarmaktan fazladır. (şöyle düşünün 200 katlı bir binaya çıkacaksınız hangi kattan çıkarsanız daha az yorulursunuz? bana 80 inci kattan başlarsanız daha az yorulursunuz gibi geliyor. ;) )
3- verdiğiniz denklem Q=mcv(Dt)  sabit hacimde istenen sıcaklık farkı için gerekli ısı enerjisi ilavesine aittir.
Bizim sistemde basınç artırmak için kömpresörler kullanıyoruz. İsterseniz Istanbul ofisimize uğrayıp nasıl yapıldığının detaylarını 80 bardan 200 bara çıkarırken ne kadar enerji gerektiğini öğrenebilirsiniz.
Diğer yandan İstediğiniz değerlere NIST e ait Thermophysical Properties of Fluid Systems

https://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/

linkinden de  ulaşabilirsiniz.

Üçüncü durum

Co2 nin deniz suyuna çok rahat karıştığı ifade ediliyor. 1000 kw lık bir düzeneğin dakikada ürettiği gaz miktarını aynı dakikada suya karıştıracak bir düzeneği benim aklım almıyor. Var ise neden dizel motor şnorkel siz kullanılmasın ki. Neden co2 cevrimi yapalım buna birde alternatör bağlayalım. Direkt dizel çalışsın istediğimiz torku anında alalım değilmi. Küresel ısınmanın başlıca nedenlerinden biri deniz yolu taşımacılığı dır. Böyle bir düzenek var ise çok büyük bir buluş olurdu bence.

CEVAP
Dizel motoru girişi ve egsozu  atmosferik basınçtatır. Denizaltında şnorkelsiz kullanılmamasının sebebi çıkan egsoz gazının depolama veya dışarı atılması için gerekli ilave güç ihtiyacı olmasıdır.
Bizim sistemin yüksek basınçta çalışmasının avantajı da tamamen buradan gelmektedir.

Velhasılı aklıma takılanlar bunlar, bilgisayarımın başına geçince dahada detaylandırabilirim.
Mesajı Paylaş

HDS

@Idealab, Kolay gelsin;

Kritik teknoloji olarak belirttiğiniz "hava yatakları", "air bearing" türü yataklamalar mı? Ses izolasyonu sebebi ile mi bu teknoloji gerekiyor?

Türbinde bildik gaz türbinleri gibi özel süperalaşımların özel kristal yapıları gerekiyor mu? Beri yanda, bahsedilen "yüksek basınçtaki yanma"nın gerek yakıt, gerekse de yanma ve türbin sistemleri üzerindeki etkileri yeterince incelenmiş, literatürde var olan bir konu mu? Yani; Bu basınçta faz değiştiren yanıcının akış karakteristiği, hidrokarbonların, oksidizörün malzeme ve kaplamalar üzerindeki etkileri vs vs? Yanma gazlarının bu basınçta çökelme ve "coking" gibi etkiler oluşturması vs vs vs.

Zira, benim anladığım kadarı ile, SC-CO2 reaktörleri mobil platform tahriklendirmesinden ziyade aslında güç santralleri vs için, sizin üzerinde çalıştığınız boyuttan daha büyük boyutlar için çalışılmış gibi duruyor. Modeller vs ona göre midir? Mesajı Paylaş

Idealab_AS

HDS yorumu

Kritik teknoloji olarak belirttiğiniz "hava yatakları", "air bearing" türü yataklamalar mı? Ses izolasyonu sebebi ile mi bu teknoloji gerekiyor?

CEVAP
Daha çok hermetic bir yapının kurulması ve sistem üzerinde CO2 ile temas eden yüzeylerin yağlardan arındırılması amaçlıdır. İlave ses izolasyonu da sağlar(rulman gürültüsü).---

Türbinde bildik gaz türbinleri gibi özel süperalaşımların özel kristal yapıları gerekiyor mu?

CEVAP
Hayır gerekmiyor. Daha önceden paylaşılan grafiklerde türbin giriş sıcaklığı 800C civarında yüzde 50 termodinamik verimler mümkün.Single Crystal ya da Directionally solidified ya da seramik malzeme kullanılan uçak motorlarında 1300C ve üzeri sıcaklık ve soğutma kullanımı vardır.---


Beri yanda, bahsedilen "yüksek basınçtaki yanma"nın gerek yakıt, gerekse de yanma ve türbin sistemleri üzerindeki etkileri yeterince incelenmiş, literatürde var olan bir konu mu?

CEVAP
Dizel yakıt için yüksek basınç basınçlandırma ve püskürtme olarak dizel otomobil motorlarında kullanılan ile aynıdır. Sadece püskürtme üçün kullanılan enjektörlerde bir miktar değişiklikler gerekmektedir. Yanma odası özel bir tasarımdır. Çıkan ürün CO2 ve H2O olduğu sürece türbin sistemleri üzerine etkisi bilinmektedir.---

Yani; Bu basınçta faz değiştiren yanıcının akış karakteristiği, hidrokarbonların, oksidizörün malzeme ve kaplamalar üzerindeki etkileri vs vs? Yanma gazlarının bu basınçta çökelme ve "coking" gibi etkiler oluşturması vs vs vs.

CEVAP
Dizel yakıt (yanıcı) faz degiştirmiyor. Akış karakteristiği olarak da oksijen ile ön karışıma kadar dizel yakıt pistonlu motor sisteminden herhangi bir farkı yok. Yanma odasında kullanılan/kullanılacak kaplamalar zaten ceramic oksitler (ZrO,/SiO). En zarar verici durum ortamda açığa su buharı çıkması oda 1000-1100C den sonra tehlikeli olmakta. Coking gibi bir sıkıntımız da CO2 süperkritik fazda çözücü ve temizleyici özellikleri olduğundan dolayı yok. Bu yüzden Petrol kuyularında Enhance oil Recovery (EOR) ve Endüstriyel Petrokimya reaktörlerinde Desolvent olarak kullanılıyor.

Zira, benim anladığım kadarı ile, SC-CO2 reaktörleri mobil platform tahriklendirmesinden ziyade aslında güç santralleri vs için, sizin üzerinde çalıştığınız boyuttan daha büyük boyutlar için çalışılmış gibi duruyor. Modeller vs ona göre midir? 

CEVAP
Boyut küçüldükçe bazı zorluklar ortaya çıkmakta ve kullanılan/kullanılacak teknolojiler değişmektedir. Dediğiniz kullanım alanları şu an tekamül etmiş teknolojilerle çok rahat aşılacağındandır. Genel uygulama alanları aşağıdaki tabloda verilmiştir.

https://drive.google.com/open?id=1HpnTzcFn0TEKEEOECb2zQzSxsRi9d28y

Kullanım alanı ya da boyuta göre gerekli teknolojiler de şu tabloda verilmiştir.

https://drive.google.com/open?id=10bfog_Yl99Ug-CKc0P7IV7zZq03C6zkV

selamlar  :)
Mesajı Paylaş

mechanicus

Benim yaptığım yorumlar sizden aldığım bilgiler kadardır :)

Sıvı oksijen depolama için bahsettiğim durum geçerlidir ki bu sorun benim başıma da geldi ve adamları ikna edemedim. Muhtemelen sizinde başınıza bela olacak  ( bundan yazıp duruyorum batarya diye)

Benim daha önceden verilen mülakatlara bakarak anlayabildiğim düzenekle sizin anlattığınız düzenek arasında çok fark var siz ısı artışı için basınçlandırma bölgesine kompresörle iletim yapacağız diyorsunuz öbür yazıda sistem yüksek basınçla çalıştığından herhangi bir düzeneğe ihtiyac bulunmamaktadır deniliyordu. Bu yüzden cp cv değerlerinden bahsetmiştim.

https://www.carbon-dioxide-properties.com/co2tablesweb.aspx

Bu linkte değişik basınç ve sıcaklıklada spesifik özgül ısı değerlerini veriyor


Dizel motoru girişi ve egsozu  atmosferik basınçtatır. Denizaltında şnorkelsiz kullanılmamasının sebebi çıkan egsoz gazının depolama veya dışarı atılması için gerekli ilave güç ihtiyacı olmasıdır.
Bizim sistemin yüksek basınçta çalışmasının avantajı da tamamen buradan gelmektedir.


Bu kısmı hala anlamıyorum ve anlatmanızı beklemiyorum :) Sorulacak çok soru var ama bura yeri değil sanırım

Türbin güç aktarımı alternatör gibi konularıda hds ile beraber işledik yeniden almayada gerek yoktur muhtemelen

Zor gerçekten ama zor bir iş. Daha önceden yazdığım gibi milgem veya sabit platformlar için çalışılsa daha kolay yol alınır düşüncesindeyim. Bekleyip göreceğiz


Saygılarımla Mesajı Paylaş

Idealab_AS

MECHANICUS yorumu

Benim yaptığım yorumlar sizden aldığım bilgiler kadardır 

Sıvı oksijen depolama için bahsettiğim durum geçerlidir ki bu sorun benim başıma da geldi ve adamları ikna edemedim. Muhtemelen sizinde başınıza bela olacak  ( bundan yazıp duruyorum batarya diye)

CEVAP
Denizaltında sıvı oksijen depolama AIP'li tüm denizaltılar için standard bir uygulama halindedir. sCO2 lu sistemin avantajı yakıt olarak Hidrojen olmaması (Asıl tehlike buradan hidrojeni oksijenle beraber depolamaktan gelmektedir) ve zaten konvensiyonel olan dizel yakıt yakmasıdır. Oksijen tankının büyüklüğü ve nereye yerleştirildiği konusunda değişik uygulamalar vardır. Siz kimi neden ikna edememiştiniz? -----


Benim daha önceden verilen mülakatlara bakarak anlayabildiğim düzenekle sizin anlattığınız düzenek arasında çok fark var siz ısı artışı için basınçlandırma bölgesine kompresörle iletim yapacağız diyorsunuz öbür yazıda sistem yüksek basınçla çalıştığından herhangi bir düzeneğe ihtiyac bulunmamaktadır deniliyordu. Bu yüzden cp cv değerlerinden bahsetmiştim.

CEVAP
Anlatılan düzenekler tamamen aynıdır. Farklı kısımlar farklı şekilde anlatılmış olabilir. Sistem içinde akışkan önce kompresör yardımıyla basınçlandırılır daha sonra yanma odasında sıcaklığı artırılır. Basınçlandırma sırasındaki sıcaklık artışı verimsizliklerden kaynaklanan isentropıik artıştır. Kullanılan çevrim basit şeması aşağıdadır. Buradaki versiyonda indrekt ısı artışlı opsiyon görülmektedir.------

https://drive.google.com/open?id=1rfLrrbz4OcTvtSsF6Js22NVcDLFzuR-T

.....

Türbin güç aktarımı alternatör gibi konularıda hds ile beraber işledik yeniden almayada gerek yoktur muhtemelen

Zor gerçekten ama zor bir iş. Daha önceden yazdığım gibi milgem veya sabit platformlar için çalışılsa daha kolay yol alınır düşüncesindeyim. Bekleyip göreceğiz

CEVAP
Sistem öncelikle karasal bir test platformunda denenecek ve sonraki aşama olarak yüzer platformda yardımcı güç ünitesi olarak doğrulandıktan sonra sonra denizaltı uyarlaması yapılacaktır.----

Mesajı Paylaş

Pusat

#82
Eki 02, 2018, 06:30 ÖÖ Last Edit: Eki 02, 2018, 06:39 ÖÖ by Pusat
sizin çözümünüz  walter  türbininden farklı olarak yardımcı güç ünitesi olması sanırım Denizaltı halen ana güç kaynağı olarak klasik dizel ve bataryaları kullanacak  bu durumda bu aip ( hbt ) modülü için ayrı bir kısmın tekneye eklenmiş  olması gerekecek eski dizayn teknelerin kesilmesi  denge tasarımları ve dizaynların yeniden yapılması gerekiyor  Mesajı Paylaş

Idealab_AS

PUSAT yorumuna yanıtımız

Sistemin genel mimarisi daha önceden paylaşılmıştı.
https://drive.google.com/open?id=1nm4fOoWf2VP2lqjqJoeHaJ7RbALX2a-4

Şuna dikkat çekelim. Sistemdeki klasik dizel tekne güç sistemi güvenilirliğini artırmak ve dost sularda gerektiği durumlarda arta kalan dizel yakıtın kullanılması amaçlıdır.

Kırmızı kutu içinde 4 adet 1 MW'lık ünite ana güç kaynağıdır. Toplam çıkış gücünün ne şekilde konfigüre edileceği (4x1MW/8x0,5MW/2x1MW+4*0,5MW) tekne tasarımı ve görev profiline bağlı bir durumdur.

Toplamda platform üzerinde taşınan 100 ton Dizel ve 300 ton LOX sonuçta sınırlı bir enerji kaynağıdır (toplam 500MWh - Nükleer ile karşılaştırıldığında) ne şekilde hangi hızlarda kullanılacağı, kullanıcıya bağlı bir durumdur.

Sistem 250kW olarak tasarlanıp mevcut LOX tanklarının kullanımı ile beraber Fuel cell ve Hidrojen sağlayan tüplerin sistemden çıkarılmasından oluşacak hacimlere yerleştirilebilir. Tabii sistemin sualtı süresi LOX tankı büyüklüğü kadar olacaktır. Bu modüllerin çıkarılması için teknelerin kesilmesi gerekmeyebilir. 250 kW sistem modüller halinde tekne içine yerleştirilebilir. Bu konuda forum üyelerinin tavsiye ve önerilerini sunmalarından memnun oluruz.  :)
Mesajı Paylaş

Yukarı git

Paylaş delicious Paylaş digg Paylaş facebook Paylaş furl Paylaş linkedin Paylaş myspace Paylaş reddit Paylaş stumble Paylaş technorati Paylaş twitter