Tek silindirli dizel bir motorda amonyak katkısının motor performans parametreleri üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of ammonia addition on engine performance parameters in a single cylinder diesel engine
- Tez No: 1021338
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÇAKIR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde modern toplumların enerji ve ulaşım ihtiyaçları büyük oranda fosil yakıtlara bağımlı durumdadır ancak fosil yakıt rezervlerinin hızla tükenmesi ve bu yakıtların yanması sonucu açığa çıkan sera gazı emisyonları alternatif yakıt arayışına yol açmıştır. Bu noktada amonyak; yüksek hidrojen taşıma kapasitesi ve mevcut altyapı avantajlarıyla, geleceğin güçlü yakıt adaylarından biri olarak ön plana çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, tek silindirli, dört zamanlı ve atmosferik emişli bir dizel motorda, emme manifoldundan gaz fazında verilen amonyağın motor performansı ve yanma karakteristikleri üzerindeki etkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Deneylerde araştırma motoru 1/2 (yarım) gaz kolu konumunda 1500 d/d'da önce yüksüz olarak çalıştırılmış sonra motor sırasıyla yüklenerek 1400, 1300 ve 1200 devirlerde sabit çalıştırılmıştır. Amonyak enjeksiyon basıncı sırasıyla 0.5, 0.8 ve 1.1 bar'da tutulmuş olup 3.13, 4.37 ve 5.30 lt/dk hacimsel debideki amonyak, dizel yakıtıyla beraber çift yakıtlı olarak farklı yüklerde motora verilmiştir. Elde edilen bulgular neticesinde, 1400 ve 1300 d/d koşullarında amonyak katkılı çalışma değerlerinin indike güç ve indike ortalama efektif basınç açısından dizel referans değerlere yakın seyrettiği ancak genel olarak referans değerlerin biraz altında kaldığı belirlenmiştir. Buna karşılık 1200 d/d koşulunda amonyak katkılı çalışma değerleri dizel referansa yakın veya referansın üzerinde gerçekleşmiştir. 1200 d/d çalışma koşulunda hava fazlalık katsayısının 1.5'in altına düşmesiyle amonyak, yanabilirlik sınırları içerisine girmiş, karışım stokiyometrik orana daha yakın hale gelmiştir. Amonyak ilaveli çalışma koşullarında efektif özgül yakıt tüketiminin genel olarak dizel referans durumuna göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Yük altındaki motor hızlarında egzoz gazı sıcaklıkları, dizel referansa göre amonyak ilaveli çalışma durumlarında daha yüksek olduğu görülmüştür. Sonuç olarak, amonyak katkısının uygun şartlarda optimize edilmesi durumunda, referans dizele yakın yanma karakteristiklerinin elde edilebildiği tespit edilmiş, amonyak destekli dizel yanması, fosil yakıt tüketimini azaltma potansiyeli ve düşük karbonlu sürdürülebilir motor teknolojileri için amonyak yakıtının olumsuz yönleriyle birlikte uygulanabilir olduğu değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, the energy and transportation needs of modern societies remain heavily dependent on fossil fuels; however, the rapid depletion of fossil fuel reserves and the greenhouse gas emissions released as a result of their combustion have prompted the search for alternative fuels. In this context, ammonia comes to the forefront as a strong candidate for future fuels, owing to its high hydrogen carrying capacity and the advantages of existing infrastructure. In this thesis study, the effects of ammonia, introduced in the gas phase from the intake manifold, on the engine performance and combustion characteristics of a single-cylinder, four-stroke, naturally aspirated diesel engine were experimentally investigated. In the experiments, the research engine was initially operated unloaded at 1500 rpm with a 1/2 (half) throttle position, and then the engine was successively loaded and operated at steady speeds of 1400, 1300, and 1200 rpm. The ammonia injection pressure was maintained at 0.5, 0.8, and 1.1 bar, respectively, resulting in ammonia volumetric flow rates of 3.13, 4.37, and 5.30 L/min, and it was supplied to the engine in a dual-fuel configuration together with diesel fuel under different loads. As a result of the findings, it was determined that under the 1400 and 1300 rpm operating conditions, the ammonia-assisted operating values remained close to the diesel reference values in terms of indicated power and indicated mean effective pressure; however, they were generally slightly lower than the reference values. In contrast, under the 1200 rpm operating condition, the ammonia-assisted operating values were close to or higher than the diesel reference values. With the decrease in the excess air coefficient below 1.5 at 1200 rpm, the mixture approached stoichiometric conditions, and the equivalence ratio for the ammonia-assisted cases fell within the flammability range of ammonia. It was also determined that the brake specific fuel consumption under ammonia-assisted operating conditions was generally higher than that of the diesel reference condition. At loaded engine speeds, exhaust gas temperatures were observed to be higher under ammonia-assisted operating conditions compared to the diesel reference condition. Consequently, it was concluded that when the ammonia addition is optimized under suitable conditions, combustion characteristics close to those of reference diesel can be achieved. It was assessed that ammonia-assisted diesel combustion is feasible for reducing fossil fuel consumption and for low-carbon sustainable engine technologies, despite the drawbacks associated with ammonia fuel.
Benzer Tezler
- Cam ve plastik seraların sonbahar domates üretimi yönünden karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
ERGUN DURAN
- İzmir'de Mustafa Kemal Bulvarı'nın peyzaj mimarlığı açısından etüdü ve peyzaj projesi
Başlık çevirisi yok
ENGİN ALPARSLAN
- Manisa yöresinde domateste anlaşmalı tarım ve karşılaşılan sorunlar
Başlık çevirisi yok
OSMAN MURAT KOÇTÜRK
