ANALISIS KASUS PROSES PENGISIAN TANGKI HIDROGEN TERHADAP STRUKTUR TANGKI HIDROGEN TIPE I DENGAN METODE FLUID STRUCTURE INTERACTION

*Muhammad Fatih Naufal  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Muchammad Muchammad  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Budi Setiyana  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia

Citation Format:
Abstract

Hidrogen merupakan bahan bakar yang banyak dikembangkan, karena merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan dan berpotensi menggantikan bahan bakar fosil. Penyimpanan hidrogen menjadi hal penting utamanya dari aspek keamanan. Tangki penyimpanan hidrogen tipe I umum digunakan. Pada penelitian ini akan menganalisis tangki penyimpanan hidrogen tipe I dengan tekanan 700 bar yang memiliki variasi material yaitu AISI 4340, ASME SA 372, dan stainless steel A 286. Serta memiliki variasi temperature masuk yaitu 293 K, 273 K, dan 253 K. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah one-way fluid structure interaction menggunakan ANSYS 2020 R2. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui waktu pengisian tangki hidrogen, temperature akhir tangki dan gas hidrogen, von-mises stress yang terjadi akibat proses pengisian, serta safety factor untuk mengetahui keamanan tangki. Didapatkan waktu pengisian tercepat dialami oleh AISI 4340, serta paling lambat pada material ASME SA 372. Temperature akhir tangki paling tinggi dialami oleh AISI 4340 dan paling rendah dialami stainless steel A286. Kemudian temperature akhir hidrogen  paling tinggi dialami AISI 4340, serta paling rendah ASME SA 372. Didapatkan von mises stress tertinggi dialami oleh AISI 4340, serta dari seluruh variasi material tangki dan temperature masuk tidak ada yang dinyatakan aman karena di bawah ambang batas safety factor.

Fulltext View|Download
Keywords: deformasi; one-way fsi; stress; tangki hidrogen; temperatur
Article Info
Section: Articles
Language : ID
Recent articles
ANALISIS PENGARUH GAP GEOMETRI BALOK PADA DESAIN SURFACE KASUR FOAM ANTI DECUBITUS TERHADAP DISTRIBUSI TEGANGAN VON MISES MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA ANALISIS KASUS PROSES PENGISIAN TANGKI HIDROGEN TERHADAP STRUKTUR TANGKI HIDROGEN TIPE I DENGAN METODE FLUID STRUCTURE INTERACTION INVESTIGASI PENGARUH VARIASI TEKANAN TREAD BLOCK SBR-25 TERHADAP PERFORMA TRIBOLOGI MENGGUNAKAN FINITE ELEMENT METHOD (FEM) More recent articles
  1. Choirul S, Rachmadi S, Bima RPDP. Pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi alternatif pada proses produksi hidrogen pada hidrofill. Jurnal Bumigora Information Technology (BITe) 2020;2:1–6
  2. Zhang J, Jin Y, Zhou M, Zhai K, Li Y. Numerical analysis of temperature rise and drop during hydrogen filling and emptying in a 70 MPa hydrogen storage cylinder. Int J Hydrogen Energy 2025;126:185–99. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.04.115
  3. Xiao J, Wang X, Bénard P, Chahine R. Determining hydrogen pre-cooling temperature from refueling parameters. Int J Hydrogen Energy 2016;41:16316–21. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.06.084
  4. Moran MJ, Shapiro HN, Boettner DD, Bailey MB. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. eighth. New York: John Wiley & Sons,; 2014
  5. Kurowski PM. Finite element analysis for design engineers. SAE International; 2022
  6. Zulkeflee AF, Yunos SNMM. Design and Analysis of Hydrogen Storage Tank for Small Aircraft. Journal of Advances in Fluid, Heat, and Materials Engineering 2024;3:33–41
  7. Ugochukwu CU, Odunfa OOOKM. Finite Element Analysis of Displacement and Von-Mises Stress in Cylindrical Liquified Petroleum Gas Pressure Tank. Covenant Journal of Engineering Technology (Special Edition) 2018
  8. Yin R, Fu R, Gu N, Liu Y. A study of hydrogen embrittlement of SA-372 J class high pressure hydrogen storage seamless cylinder (≥ 100 MPA). Materials 2022;15:7714
  9. ASME. 2010 ASME Boiler and Pressure Vessel Code A N I N T E R N A T I O N A L C O D E II Part D Properties (Metric). 2010
  10. Klymyshyn NA, Brooks K, Barrett N. Methods for estimating hydrogen fuel tank characteristics. J Press Vessel Technol 2024;146
  11. Lee JA. Hydrogen Embrittlement. 2016
  12. Li Q, Zhou J, Chang Q, Xing W. Effects of geometry and inconstant mass flow rate on temperatures within a pressurized hydrogen cylinder during refueling. Int J Hydrogen Energy 2012;37:6043–52. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.12.020
  13. Zhao L, Liu Y, Yang J, Zhao Y, Zheng J, Bie H, et al. Numerical simulation of temperature rise within hydrogen vehicle cylinder during refueling. Int J Hydrogen Energy 2010;35:8092–100. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.01.027
  14. Kuroki T, Kreutzer C, Leighton D, Martin J, Mohr J, Peters M, et al. Temperature Rise on Liner Surfaces of Fuel Cell Electric Vehicle Tanks during Fueling Process. Energy Technology 2023;11:2300239. https://doi.org/https://doi.org/10.1002/ente.202300239

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.