Taşıtlar için yeni nesil otomatik yangın söndürme sistemlerinin geliştirilmesi
Development of new generation automatic fire suppression systems for vehicles
Yazar: ÇAĞRI ÜN
Danışman: PROF. DR. KADİR AYDIN
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Taşıtlarda oluşan yangınlar, maddi ve ölümlü birçok kayba neden olmaktadır. Bu tez kapsamında; taşıt yangınları için günümüzde kullanılan çeşitli söndürme sistemleri incelenerek, tüm yönleri ile araştırılmıştır. Taşıt dünyasında kullanımı hızla artan elektrikli araçlarda kullanılan lityum iyon pil ve batarya paketleri için de yanma, söndürme ve soğutma çalışmaları yapılmıştır. Yapılan denemeler LIT-A, LIT-B, LIT-C, BUS, IM ve MET denemeleri olarak sınıflandırılmış ve toplamda yirmi altı adet deneme yapılmıştır. Denemelerde; lityum iyon pil ve bataryalar, hurda bir otobüs ve aktif olarak çalışan bir iş makinesinden faydalanılmıştır. Sulu, aerosollü, karbondioksitli, bor esaslı ve yangın söndürme topu olmak üzere çeşitli yangın söndürme ürünleri denenmiştir. Tasarlanan otomatik yangın söndürme sisteminde; ikili dedektör ile algılama yapan bir sistem kurgulanmıştır. Ayrıca yangınlara otomatik müdahale edilebilmesi adına kontrol paneli tasarımı yapılmıştır. Yapılan denemelerde aerosolün söndürme işleminde başarılı ve sonrasında tortu bırakmayan bir yapıda olduğu görülmüştür. CO2 ve yangın söndürme topu ise yangın söndürme işlemlerinde sıcaklık düşüşünü istenen oranda gerçekleştirememiştir. Bor esaslı yangın sondürme/soğutma ürünlerinin termal kaçak başlangıcında ve yanma eğilimindeki lityum iyon pil ve bataryalarda başarılı olduğu tespit edilmiştir. Bor esaslı ürünlerin geleceğin taşıt dünyasında hem söndürmede hem de soğutmada etkin olacağı görülmüştür.

Abstract:
Fires in vehicles cause loss of many lives and property. Within the scope of this thesis; various extinguishing systems have been examined and investigated in all aspects. Combustion, extinguishing and cooling studies were carried out for lithium-ion batteries and battery packs which are used in electric vehicles the use of which are rapidly increasing in the world. The trials were classified as LIT-A, LIT-B, LIT-C, BUS, IM and MET trials. Total of twenty-six trials were conducted. In these trials; lithium-ion batteries and packs, a scrap bus and an operational heavy-duty machine were used. Various fire extinguishing products have been tried including water, aerosol, carbon dioxide, boron-based and fire extinguisher ball. As part of this study, a system with dual detectors has been designed as an automatic fire extinguishing system. In addition, a control panel was designed in order to automatically intervene in fires. In the experiments; it was observed that the aerosol was successful in extinguishing and did not leave any residue afterwards. On the other hand, CO2 and fire extinguishing ball could not achieve the desired temperature decrease in fire extinguishing trials. It has been determined that boron-based fire extinguishing/cooling products are particularly successful at the beginning of thermal runaway and in lithium-ion batteries that tend to burn. It has been observed that boron-based products will be effective in both extinguishing and cooling in the future vehicle world.