Geri Dön

Homojen karışımlı sıkıştırma ateşlemeli bir motorun (HCCI) tek bölgeli modelleme yöntemi kullanılarak analizi

Analysis of a homogeneous charge compression ignition (HCCI) by using a single zone modelling method

  1. Tez No: 274779
  2. Yazar: AHMET FERUDUN DÖNMEZ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HALİT YAŞAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sakarya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 87

Özet

HCCI, iyi bir şekilde karıştırılmış yakıt ve havanın kendiliğinden ateşlenme noktasına kadar sıkıştırıldığı bir içten yanma şeklidir. HCCI hem homojen karışımlı buji ateşlemeli (SI) ve hem de heterojen karışımlı sıkıştırma ateşlemeli (CI) yanmanın iyi özelliklerini içerme potansiyeline sahiptir. HCCI motorda SI motorda olduğu gibi yakıt ile hava karıştırılmakta fakat SI motordaki buji ile ateşlemenin yerine sıkıştırma esnasında karışımın basınç ve sıcaklığı, CI motorda olduğu gibi, kendiliğinden tutuşacak noktaya kadar yükseltilerek tutuşma olayı kendiliğinden gerçekleşmektedir. HCCI motorda karışım genellikle çok fakir ve oldukça seyreltilmiş olduğundan, ortalama maksimum basınç SI motora kıyasla çok daha düşük olmaktadır. Bunun sonucu olarak, HCCI motorlar çok düşük azot oksit emisyonları (NOx), yüksek verim ve ihmal edilebilir seviyelerde partikül madde emisyonlarına sahip olmaktadırlar.Sıfır-boyutlu modeller, parametrik HCCI motor çalışmalarında en yaygın olarak kullanılan modellerdir. Sıfır-boyutlu HCCI modelleri tek veya çok bölge içerebilirler. Bununla birlikte, en basit yaklaşım yanmış ve yanmamış gaz içeren tek bölge yaklaşımıdır. Bu tip sıfır-boyutlu modellerde yanma olayı Wiebe fonksiyonu ile tanımlanabilir.Bu tezde, tek silindirli bir Ricardo Hydra motoru tek bölge yaklaşımı kullanılarak modellenmiştir. Analiz çalışmalarında SPICE (Simulated Petrol Internal Combustion Engine) yazılımının modife edilmiş bir versiyonu olan TRICE kullanılmıştır. Yanma analizlerinde, HCCI yanma modellerinde standart Wiebe fonksiyonu kullanımının maksimum silindir basıncının yüksek olarak tahmin edilmesi sonucunu doğurması nedeniyle, standart Wiebe fonksiyonunun modife edilmiş bir şekli olan Double-Wiebe fonksiyonu kullanılmıştır. Analizler, iki farklı yakıt için üç hava fazlalık katsayısı değerinde gerçekleştirilmiş ve elde edilen sonuçlar Shell Araştırma Merkezine ait motor test laboratuvarında ölçülen deneysel verilerle karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

HCCI is a form of internal combustion in which wellmixed fuel and air are compressed to the point of autoignition. HCCI has characteristics of both of homogeneous charge spark ignition (SI) and stratified charge compression ignition (CI), and has the potential to combine their best properties. The fuel and oxidizer are mixed together as in SI engines but instead of a spark plug to ignite the mixture, the pressure and temperature of the mixture are raised by compression until the entire mixture reacts simultaneously as in CI engines. Because the mixture is usually very lean and strongly diluted, the average peak temperature is much lower than that of the SI process. As a result, HCCI engines have extremely low levels of nitrogen oxide emissions (NOx), high efficiency and negligible amount of particulate matter formation.Zero-dimensional models are the most commonly used tools for parametric studies associated with HCCI engine. Zero-dimensional HCCI models can contain single or multi zones. However, the simplest approach is for a single zone containing burned and unburned gas. Within this type of zero-dimensional model, combustion progress can be described by a Wiebe function.In this thesis, a single cylinder Ricardo Hydra engine modelled by using single-zone method. In the analysis, a modified Shell SI engine code called TRICE was used. This code is a modified version of SPICE (Simulated Petrol Internal Combustion Engine) and modified for HCCI engine. In the combustion analysis, a modified Wiebe function called double-Wiebe function is used since standard Wiebe-function tend to over-predict the peak cylinder pressure in HCCI combustion models. The analses are performed for two types of fuels with three excess air ratios and the results are compared to the experimental data measured in the engine test laboratuary of Shell Research Centre.

Benzer Tezler

  1. Comparative study of combustion modes in internal combustion engines using CFD simulations

    İçten yanmalı motorlarda farklı yanma modlarının SAD yaklaşımı kullanarak karşılaştırılması

    MOBIN MAJIDI DOLAT ABADI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEM SORUŞBAY

  2. Experimental combustion analysis of diesel engine

    Dizel içten yanmalı motorlarda yanmanın deneysel incelenmesi

    TOLGAHAN KAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN AKIN KUTLAR

    DR. ÖZGÜR OĞUZ TAŞKIRAN

  3. HCCI(homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli) bir motor için kotrol algoritmasının geliştirilmesi

    Development of control algorithm for an HCCI (homogeneous charge compression ignition) engine

    ALİ TAŞTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    EnerjiHitit Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEYFİ POLAT

  4. Homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli bir benzin motorunda supap kalkma miktarının yanma ve performansa etkilerinin incelenmesi

    Investigation of the effects of valve lift in a homogenous charged compression ignition gasoline engine on combustion and performance

    AHMET UYUMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CAN ÇINAR

  5. Reaktif kontrollü sıkıştırma ile ateşlemeli bir motorda LPG-dizel yanmasının deneysel incelenmesi

    Experimental investigation of LPG-diesel combustion at an ignition engine with reagent controlled compression

    SELİN UĞURAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGE ALBAYRAK ÇEPER