Grafen oksit nanopartikül katkılı dizel yakıtların dizel motor performansı ve emisyon karakteristiklerine etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effects of graphene oxide nanoparticle-added diesel fuels on diesel engine performance and emission characteristics
- Tez No: 1001870
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ERCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Batman Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Yenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, grafen nano katkısının dizel motorlarda yanma, performans ve emisyon karakteristikleri üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler, tek silindirli, direkt enjeksiyonlu bir dizel motorunda, saf dizel yakıt ve farklı oranlarda grafen nano katkısı (25, 50, 75 ve 100 ppm) içeren yakıt karışımları kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Motor testleri 0,3, 1, 2 ve 3 bar ortalama efektif basınç (OEB) koşullarında yürütülmüştür. Yanma analizleri kapsamında silindir içi basınç, net ve kümülatif ısı salınımı ile basınç artış oranı (dp/dφ) parametreleri değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, grafen nano katkısının düşük ve orta katkı oranlarında yanma sürecini iyileştirdiğini ve özellikle 75 ppm katkı oranında maksimum silindir basıncı ve ısı salınımı değerlerinde belirgin artışlar sağladığını göstermiştir. Daha yüksek katkı oranlarında ise yanma karakteristiklerindeki iyileşmenin sınırlı kaldığı belirlenmiştir. Emisyon analizlerinde özgül yakıt tüketimi, CO, HC, NOx ve duman koyuluğu parametreleri incelenmiştir. Grafen nano katkısı ile özgül yakıt tüketimi ile CO ve HC emisyonlarında genel olarak azalma gözlenmiş, NOx emisyonlarında ise yük ve katkı oranına bağlı yukarı yönlü değişimler tespit edilmiştir. Duman koyuluğu sonuçları, düşük ve orta yük koşullarında grafen katkısının kurum oluşumunu azalttığını, yüksek yük ve yüksek katkı oranlarında ise artış eğilimi gösterebildiğini ortaya koymuştur. Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde, 75 ppm grafen nano katkı oranının performans, yanma ve emisyon parametreleri açısından en dengeli ve optimum katkı oranı olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the effects of graphene nano-additives on combustion, performance, and emission characteristics of a diesel engine were experimentally investigated. Experiments were conducted on a single-cylinder, direct-injection diesel engine using neat diesel fuel and graphene nano-additive blended fuels at different concentrations (25, 50, 75, and 100 ppm). Engine tests were performed under 0.3, 1, 2, and 3 bar brake mean effective pressure (BMEP) conditions. Combustion analysis was carried out by evaluating in-cylinder pressure, net and cumulative heat release rates, and pressure rise rate (dp/dφ). The results indicated that graphene nano-additives improved the combustion process at low and medium additive concentrations. Notably, the 75 ppm graphene addition resulted in significant increases in maximum in-cylinder pressure and heat release characteristics. However, further increases in additive concentration led to diminishing improvements in combustion behavior. Emission analyses included specific fuel consumption, CO, HC, NOx, and smoke opacity measurements. The addition of graphene nano-additives generally reduced specific fuel consumption as well as CO and HC emissions. NOx emissions increase exhibited variations depending on engine load and additive concentration. Smoke opacity results showed a reduction at low and medium load conditions with graphene addition, whereas higher loads and higher additive concentrations caused an increase in smoke formation. Overall, the experimental results demonstrated that a graphene nano-additive concentration of 75 ppm provides the most balanced improvement in combustion performance and emission characteristics of the diesel engine.
Benzer Tezler
- Grafen oksit nanopartikül katkılı biyodizel-dizel yakıt karışımlarının motor performansı ve emisyonlarına etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental study on the effects of graphene oxide nanoparticle added biodiesel–diesel fuel blends on engine performance and emissions
MEHMET ŞİRİN SAYAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ERCAN
- Metal nanopartikül katkılı indirgenmiş grafen oksit nanokompozitlerin yeşil sentez ile elde edilmesi, karakterizasyonu, sitotoksik, antioksidan ve elektrokimyasal potansiyellerinin belirlenmesi
Obtaining metal nanoparticle doped reduced graphene oxide nanocomposites using green synthesis, characterization, determination of their cytotoxic, antioxidant and electrochemical potentials
OSKAY KAHRAMAN
Doktora
Türkçe
2023
KimyaMersin ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIZA BİNZET
DOÇ. DR. ERSAN TURUNÇ
- Bitki ekstrakt temelli gümüş nanopartikül katkılı indirgenmiş grafen oksit kompozit sentezi ve hidrojen peroksitin elektrokimyasal tayininde kullanılması
Plant based synthesis of silver doped reduced graphene oxide and utilization for the electrochemical determination of hydrogen peroxide
AHMET SONER ÜLGER
- Nanopartikül ve grafen katkılı doku mühendisliği ürünlerinin in vitro ve in vivo Parkinson modellerinde nörorejeneratif etkisinin incelenmesi
Investigation of the neuroregenerative effect of nanoparticle and graphene reinforced tissue engineering products in vitro and in vivo Parkinson models
ŞEYMA TAŞDEMİR
Doktora
Türkçe
2018
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYLİN ŞENDEMİR
- Grafen ve Fe3O4 nanopartiküller ile güçlendirilmiş pan nanoelyaf katkılı elium reçine matrisli nanokompozitlerin mekanik özellikleri, translaminar kırılma davranışları ve şekil hafızası özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical properties, translaminar fracture behaviors and shape memory properties of pan nanofiber doped elium resin matrix nanocomposites reinforced with graphene and Fe3O4 nanoparticles
MUHAMMET ALİ ŞENYURT
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AVCI