Geri Dön

Doğalgaz kullanılan çift yakıtlı bir dizel motorunda biyoyakıt ve katkı maddesi kullanımının kısmi yüklerdeki performans ve emisyon karakteristiklerine etkileri

Effects of biofuel and additive usage on the partial load performance and emission characteristics of a dual-fuel diesel engine fueled with natural gas

  1. Tez No: 304729
  2. Yazar: GÖKHAN ERGEN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT KARABEKTAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Teknik Eğitim, Engineering Sciences, Technical Education
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sakarya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 168

Özet

Yüksek performansları, düşük yakıt tüketimleri ve maliyetleri gibi özellikleri nedeniyle dizel motorlu taşıtlara ilgi artmaktadır. Bunun yanında, petrol kaynaklarının azalması, petrol fiyatlarının yükselmesi ve taşıtlardan kaynaklanan kirliliğin önemli oranda artması sonucunda ise dizel motorlarında kullanılabilecek alternatif yakıt arayışları gündeme gelmektedir. Doğalgaz, yakıt özellikleriyle ve düşük fiyatı nedeniyle, dizel motorlarında kullanımı uygun bir yakıt olarak değerlendirilmektedir. Hava kirliliğini ve petrole bağımlılığı azaltıcı etkilerinin yanı sıra, rezervlerinin yeterli olması nedeniyle, taşıtlarda doğalgaz kullanımına yönelik, gerek motor üreticileri, gerekse kullanıcıları teşvik edilmektedir. Dizel motorlarında doğalgaz kullanımı hususunda yapılan çalışmalarda, yakıt maliyetlerinin düştüğü ve egzoz emisyonlarında iyileşmeler olduğu ifade edilmektedir. Ancak, doğalgaz kullanımı sonucunda, belirli çalışma koşullarında, motor performans karakteristikleri ve egzoz emisyonları yönünden bazı olumsuzluklar olduğu da belirtilmektedir.Bu çalışmada, dizel motorlarında doğalgaz kullanımından kaynaklanan sorunların giderilmesine yönelik olarak, farklı pilot yakıt kullanımı ve katkı maddesi uygulamalarının etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, yüksek setan sayısına ve oksijen içeriğine sahip biyodizel ve diglyme kullanılmıştır. Biyodizel, pilot yakıt olarak motorin yerine kullanılmış, diglyme ise doğalgaza fumigasyon yöntemiyle katkı maddesi olarak ilave edilmiştir.Çalışmada, tek silindirli bir dizel motoru çift yakıtla çalışır duruma getirilmiştir. Bu koşullarda, motorinle ve farklı oranlardaki doğalgaz-motorin yakıtlarından oluşan çift yakıt uygulamasıyla deneyler gerçekleştirilmiştir. Tam yük ve kısmi yük şartlarında gerçekleştirilen deneyler sonucunda, elde edilen veriler dikkate alınarak, sorunlu çalışma bölgeleri tespit edilmiş, bu çalışma koşullarında, biyodizel kullanımı ve diglyme katkısını içeren deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucu elde edilen veriler, çalışmanın sonunda grafikler yardımıyla karşılaştırmalı olarak sunulmuş, ayrıca Ki Kare Testi kapsamında ANOVA ve S/N bulguları dikkate alınarak yorumlanmıştır.Verilerin değerlendirilmesi sonucunda, çift yakıt yöntemiyle doğalgaz kullanımının motorin kullanımına göre düşük-orta motor yüklerinde, motor performans karakteristikleri ve egzoz emisyonları yönünden bazı olumsuzluklara neden olduğu saptanmıştır. Buna yönelik olarak gerçekleştirilen biyodizel kullanımı ve diglyme katkısı uygulamaları ile doğalgaz kullanımına göre, efektif verim ve özgül enerji tüketimi değerlerinde iyileşme elde edildiği belirlenmiştir. Ayrıca diglyme katkısının HC emisyonlarında, biyodizel kullanımının ise HC ve CO emisyonlarında iyileşmeye yol açtığı gözlemlenmiştir. Biyodizel kullanımı ve diglyme katkısı ile NO emisyonlarının doğalgaz kullanımına göre bir miktar artış gösterdiği belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

For reasons such as their high performance, low fuel consumption and costs, interest in vehicles with diesel engines is growing. Besides, the issue of finding alternative fuels for diesel engines has begun to be considered as a result of decrease in oil reserves, rise in oil prices and the significant increase in air pollution caused by motor vehicles. The use of natural gas in diesel engines is considered to be suitable because of its fuel features and low price. Both engine manufacturers and users are being encouraged to use natural gas in motor vehicles as it not only reduces air pollution and reliance on oil but also has adequate reserves. It is stated in the studies considering the use of natural gas in diesel engines that the fuel costs have decreased and that there has been improvement in exhaust emissions. However, it is also stated that under specific operating conditions, some problems related with engine performance characteristics and exhaust emissions originating from the use of natural gas have been observed.In this study, the effects of different pilot fuel use and the application of additives in handling the problems originating from the use of natural gas are evaluated. For this purpose, biodiesel and dglyme, which have high cetane number and oxygen content, were used. Biodiesel was used as pilot fuel instead of diesel fuel, and diglyme was added to natural gas through fumigation method.In the study, firstly, a single-cylinder diesel engine was equipped in order to operate with dual fuel. Under these circumstances, experiments on the application of diesel fuel and dual fuel containing of diesel fuel and natural gas at different rates were carried out. Having taken the data obtained from the experiments carried out under the conditions of full load and part load into consideration, the problematic parts, have been determined and under these circumstances experiments focusing on the use of biodiesel and diglyme as an additive have been carried out. Data obtained from these experiments are presented comparatively through diagrams at the end of this study, and are also discussed within the context of chi-square test by regarding the ANOVA and S/N data.By evaluating the experimental data, it has been determined that at low-medium engine loads, the use of natural gas through dual fuel method in comparison with the use of diesel fuel has resulted in some problems regarding engine performance and exhaust emissions. The use of biodiesel and the application of diglyme as an additive to resolve such problems resulted in improvement in the brake thermal efficiency and specific energy consumption in comparison to the use of natural gas. Moreover, it has been observed that the application of diglyme caused an improvement in HC emissions and the use of biodiesel resulted in improvement in HC and CO emissions. It has also been observed that the use of biodiesel and the application of diglyme as an additive caused a slight increase in NO emissions in comparison to the use of natural gas.

Benzer Tezler

  1. Otobüs dizel motorlarında alternatif yakıt olarak sıkıştırılmış doğalgaz kullanımı

    Use of compressed natural gas as an alternative fuel for diesel-powered urban buses

    MEHMET MUTLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1992

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. BEHÇET SAFGÖNÜL

  2. Değişken pilot püskürtmeli bir dizel motorda alternatif gaz yakıtlı zenginleştirmenin motor performans ve emisyonlara etkisi

    Effects of alternative gaseous fuels enrichment on engine performance and emissions in variable pilot injection diesel engine

    MİKAİL HOCAOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Enerjiİskenderun Teknik Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN TURAN ARAT

  3. An İnvestigation of performance and emissions of a diesel engine operated with natural gas using dual fueling method

    Çift yakıt verme metodunu kullanarak doğal gazla çalıştırılan bir dizel motorunun performans ve emisyonlarının incelenmesi

    CAN ÇELİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1994

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. DEMİR BAYKA

  4. 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

  5. Dizel motorların doğal gaz motorlarına dönüştürülmesi

    conversion of diesel engines to natural gas engines

    FUAT PANCAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. ERTUĞRUL ARSLAN