Geri Dön

İçten yanmalı motorlarda proses ve emisyon modellemesi

Modelling of internal combustion engine processes an emissions

  1. Tez No: 201208
  2. Yazar: AYKUT SAFA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. TAMER YILMAZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Gemi Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Marine Engineering, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: İçten Yanmalı Motorlar, Motor Proses Simülasyonu, Yanma Modelleri, Emisyonlar, Internal Combustion Engine, Engine Process Simulation, Combustion Models, Emissions
  7. Yıl: 2006
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 128

Özet

Bu çalışmada, pratik ve gerçeğe yakın sonuç sağlayan yöntemler kullanılarak, içten yanmalı pistonlu motorlarda termodinamik çevrim simülasyonu amaçlanmıştır. Simülasyonda, motor prosesleri alt proseslere ayrılarak bilgisayar programı yardımıyla hesaplanmıştır. Simülasyon, dizel (sıkıştırma ateşlemeli) ve benzin (kıvılcım ateşlemeli) motorları için performans ve emisyonlar açısından değerlendirilmiştir. Termodinamik simülasyonda, termodinamiğin I. kanunu, kütlenin korunumu ve ideal gaz denklemleri kullanılmıştır. Yanma gidişi, ısı transferi, tutuşma gecikmesi ve emisyon oluşumu alt prosesler olarak modellenmiştir. Yanma odası birden fazla bölgeye ayrılarak, silindir içerisindeki ortalama değerler yerine gerçeğe daha yakın değerler kullanılmaya çalışılmıştır. Böylelikle, özellikle emisyon hesaplarında daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca, motor parametrelerinin (silindir çapı, stroğu, yanma başlangıcı, yanma süresi, vb.) motor performansı ve emisyonlar üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sıfır boyutlu simülasyonun yapıldığı çalışmada, iki bölgeli ve üç bölgeli yanma modelleri kullanılarak yanma odası içerisindeki durum değişkenleri hesaplanmıştır. Üç bölgeli modelde, silindir içerisindeki yanmış ve yanmamış gaz bölgesinin yanı sıra boşluk hacmi bölgesi üçüncü bölge olarak alınmıştır. Dizel motorunda iki bölgeli model, benzin motorunda üç bölgeli model kullanılmıştır. Sıkıştırma başlangıcındaki yüksek dolgu sıcaklıkları yüksek emisyonlara neden olmaktadır. Yanma başlangıcı ve süresi NOx ve HC emisyonlarının oluşumunu önemli ölçüde etkilemektedir. Yanma başlangıcının ÜÖN'ya yaklaşması ya da yanma süresinin uzaması emisyonlarda azalmaya neden olmaktadır. Boşluk hacmi simülasyona katılarak, özellikle HC emisyonlarının boşluk hacmindeki azalma ile önemli miktarda azaltılabileceği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

In the present study, thermodynamic cycle simulation of reciprocating internal combustion engines using simple and efficient methods is aimed. In the simulation, engine processes are divided into sub processes and evaluated with the computer simulation code. Simulation for both CI (Compression Ignition) and SI (spark ignition) engines are evaluated for performance and emissions. Thermodynamic simulation is performed using energy balance, mass balance and ideal gas equations. Heat release rate, heat transfer, ignition delay, and emission formations are modeled as sub processes. Combustion chamber is divided into multi zones, and closer to real in-cylinder values are used rather than mean ones to obtain better emission predictions. And effects of engine parameters, i.e. bore, stroke, combustion start and combustion duration, on engine performance and emissions are investigated. In the zero dimensional simulation, using two and three zone combustion models, state variables in the combustion chamber are evaluated. In the three zone model, in addition to burned and unburned zones, crevice volume is taken as the third zone. The two zone model is applied to a CI engine and the three zone model is applied to a SI engine. Higher charge temperatures at combustion start causes higher emission levels. Combustion start and duration affects formation of NOx and HC emissions, considerably. Closer the combustion start to TDC or longer the combustion duration, causes reduction in emissions. With including crevice volume into the simulation and it is presented that, due to decrease in crevice volume, particularly, significant reduction in HC emissions can be achieved.

Benzer Tezler

  1. Model predictive control of a turbocharged diesel engine with exhaust gas recirculation

    Aşırı doldurmalı ve egzoz gaz çevrimli dizel motorda model öngürülü kontrol

    MUHARREM UĞUR YAVAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN GÖKAŞAN

  2. Homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli (HCCI) bir motorda biyel – krank ile Rhombic hareket mekanizmalarının yanma üzerindeki etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of connecting rod-crank and rhombic motion mechanisms on combustion in a homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine

    BARBAROS GÜNGÖR SEYREK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiHitit Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEYFİ POLAT

  3. Design of an intelligent boost pressure controller for a series sequential turbocharged diesel engine

    Seri bağlı aşırı doldurma sistemine sahip dizel motorlar için akıllı manifold basıncı kontrolcüsü tasarımı

    MUSTAFA ENGİN EMEKLİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ

  4. Hibrit araçların bileşenlerinin tasarımı, modellenmesi ve güç yönetim stratejisinin belirlenmesi

    Design, modeling and determination of power management strategy of hybrid vehicle components

    MURAT FERHAT DOĞDU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSKENDER ATİLLA REYHANCAN

  5. Yakıt pilli ticari araçların modellenmesi ve verimliliğinin incelenmesi

    Modeling and analysis of the efficiency of fuel cell commercial vehicles

    ÖMER FARUK AKYÜNCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZDEN AĞRA

    DOÇ. DR. ALP TEKİN ERGENÇ