Heat transfer in diesel engines
Dizel motorlarında ısı transferi
- Tez No: 21772
- Danışmanlar: PROF. DR. OSMAN K. SAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1992
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 142
Özet
dizel motorlarda isi transferi ÖZET Bu çalışmada, Dizel motorlarının silindirlerinden dış ortama olan ısı transferi olayı incelenmiştir. Ça lışmanın amacı ıaı transferine etkiyen motor parametre lerinin tespit edilmesi ve bu parametrelerin etkinlik derecelerinin ortaya çıkarılmasıdır. Başlangıçta Isı Transferi olayına genel olarak bir giriş yapılmış, formülasyon işlemine Newton ve Fourier denklemlerinden başlanmıştır. Daha sonra sırasıyla Kon- düksiyon (iletim), Honveksiyon (Taşınım) ve Radyasyon (ışınım) şeklinde, üç ana başlık altında, Isı Transferi çeşitleri incelenmiş ve bunların Dizel Motorlarındaki yerleri tespit edilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde 1940 'lı yıllardan başla yarak günümüze kadar konu ilgili yayınlar incelenmiş ve konunun teorisine hakim olunmaya çalışılmıştır. Özellikle Eichelberg [5,2]:, Annand [7,8], Woschai [6] gibi içten yanmalı makinalarda Isı transferi olayının teorisine katkıda bulunmuş araştırmacıların yayınlarından faydalanılmıştır. Üçüncü bölümde çalışmada kullanılan modelin teorik olarak incelenmesi yapılmıştır. Bu bölümde Teluan[2,33J tarafından geliştirilen C0M0D(Combustion Model), yanma modeli ayrıntılı olarak incelenmiş ve sunulmuştur.COMOD, çak kamleks bir yapı arz edan yanma alayını belirli kabuller we sınır şartları altında madelleyen ve“”^ Dizel matara ait karakteristik özellikleri (silindir basıncı, silindir sıcaklığı, kütle debisi, ısı transferi, vb), hesaplayan bir bilgisayar ^.programıdır. Program arta devirli Dizel Motorları için yazılmış bir program olmakla beraber yüksek devirli Dizel motorlara da adapte edilmiştir. Bu çalışmada yanma modelinin detayı sunulmamış, sadece silindirden çeperlere olan Isı Transferi ile ilgili kısım ları verilmiştir. ISI TRANSFERİ MODELİ Yanma odasının çeperlerine doğru olan ısı transfer miktarı, krank açısına bağlı alarak, küçük bir negatif değerden çak yüksek değerlere kadar değişmektedir. Bu nedenle ısı transferi hesaplamaları yapılırken zamana güre dağılımının hesaplanması ' gerekir. Bu çalışmada dağılımlar krank açısına göre oluşturulmuştur. Modelin oluşturulması sırasında; 1- Yanma bölgeleri (Zanları) arasında ısı transferi almadığı kabulü yapılmıştır. 2- Toplam ısı transferi bölgelere (Zonlara), kütle lerine, sıcaklıklarına ve hacimlerine bağlı alarak paylaştırılmıştır. 3- Isı Transferi hesaplamalarında Radyasyonun etkisi ihmal edilmiştir. Hesaplamalar yapılırken f armülasyonda; dQ = h.A.(Tg-Tuj) (1) temel ısı transferi formülünden yala çıkarak, (h) ısı transferi katsayısı için farklı kabuller kullanılmıştır, xıa)- Piston ve Silindir Kafası İçin; h = 1. W. (6.2-5.2 * 5#7-(0.1.Cm)2 + Q>a25.c )* p m *P°*25* D"0,25 * x/P.Tg (Kcal/m2.h.K) (2) C : Piston hızı. m/sn m ' Pk : Süperşarj hav/a basıncı, atm. D : Silindir çapı, m. ve (1) formülünde A yerine; Ap = -J- D2, (m2) kullanılmıştır. (3) h)- Silindir Liner'i İçin; h. = 0.2 + Q.Q25.C ) * L m pO.ĞS « D-0.25^ ^P#Tg f Kcal/m2.h.K (k) ve (1) formülündeki (A) yerine formülü kullanılmıştır. Bu kabuller dahilinde silindir içindeki gaz sıcaklığı (Tg) ve silindir çeperinin sıcaklığı (Tu) her krank açı sında hesaplanmakta ve daha sonra ısı transferi yayılımı krank açısına bağlı alarak bulunmaktadır. Gaz. sıcaklığı, gaz hızı ve çeper sıcaklığının hesaplanması ile ilgili detaylı bilgiler üçüncü bölümde verilmiştir. XIIÇalışmanın dördüncü bölümünde ısı transferi üzerinde parametre çalışması yapılmıştır. Parametre çalışması sırasında MTU, (Almanya) firmasına ait Dizel Motor dataları kullanılmıştır. Parametre çalışması aşağıdaki durumlarda gerçekleştirilmiştir. 1. Motor Hızı: Sırasıyla; n= 1900 dev/dk. makina devir sayısı n= 1700 dev/dk. n= 1500 dev/dak. değerleri için aynı motora ait ısı transferi yayılımı bulunmuştur. 2. Sıkıştırma Oranı; CR = 15, 13, ve 11 değerleri için ayrı ayrı hesapla malar yapılmıştır. 3. Özgül Yakıt Tüketimi; SFC = 0.300 (gr/kuj.h)., 0.262 ve 0.212 değerleri kullanılmıştır. k. Nozul Delik Sayısı; Bu parametrede, ise 9,5,1 değerleri için hesaplamalar yapılmıştır. 5. Isı Transferi Katsayısı Faktörü; Diğer bir deyişle malzeme faktörü gözönüade bulundu rularak, yanma odasında kullanılan malzemenin ısı trans?- ferine etkisi gözlenmiştir. CHT = 2,1,0.5 ve 0.1 değerleri için hesaplamalar ya pılmıştır. xıııS. Püskürtme Açısı; Q= 160°, 120°, 80° ve
Özet (Çeviri)
SUMMARY The subject matter of this research mark is heat transfer phenomena taking place between the working fluid within the cylinder and the cylinder walls in Diesel Engines. First, a generalised approach to heat transfer is made. The equations and boundry conditions governing the heat transfer have been presented. In the second part of this thesis, a detailed survey of the relevant available literature related to the background of the heat transfer analysis of Diesel engines is presented. From this survey, it has been easy to analyse the Neat Transfer Model utilised in the present work. The next part of this work covers the theoretical analysis of the model utilised. * The equations, boundary conditions and the assumptions related to the Heat Transfer Model have been given. In the fourth part of the present work, a detailed parameter study on heat transfer in Diesel engines has been carried out. The dominating engine variables affecting the heat transfer rate, such as, speed, power, specific fuel consumption, combustion chamber material, injection timing, injection duration, nozzle hale number, spray angle and valve timing are examined. Finally, a detailed conclusion is presented some suggestions are put forward for future work at end of the thesis. IX
Benzer Tezler
- Bir dizel motorda biyodizel ve metalik katkılı dizel yakıt kullanımında NOx ve duman emisyonlarındaki değişimin incelenmesi
Investigation of change of NOx and soot emissions using biodiesel and diesel fuel with metallic additive in a diesel engine
ZÜLAL ARCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiBatman ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEHMUS ALTUN
- Disel motorların değişken yük koşullarında bilgisayar yardımı ile incelenmesi
Computer aided simulation of diesel engines linder variable load conditions
CENGİZ BULUT
- Gemi dizel motorlarında soğutma sistemlerinde ısı transferinin incelenmesi
The Investigation of the heat transfer at cooling systems used in the marine diesel engines
M. AYDIN CENGİZ
- Development of heat rejection prediction methodology for selection of cooling elements in diesel engines
Dizel motorlarda soğutma elemanlarının seçimi için ısı atımı tahmin metodolojisinin geliştirilmesi
EMRE EPGÜZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
DR. EMRE ÖZGÜL
- Biıodiesel ile çalışan diesel motorunda ECFM-3Z (extended coherent flame model- 3 zones) modelinin performans ve emisyon simülasyonuna yaklaşımı
Approach of extended coherent flame model-3 zones (ECFM-3Z) model to the performance and emissions of a diesel engine running with biodiesel
ŞEYMA KARAHAN
Doktora
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KALELİ