Geri Dön

HCCI (homojen şarjlı sıkıştırma ile ateşlemeli) bir motorda yanma analizi

The combustion analysis on HCCI (homogen charge compression ignition engine)

PDF İndir

  1. Tez No: 323019
  2. Yazar: ŞÜKRÜ AYHAN BAYDIR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN SERDAR YÜCESU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Teknik Eğitim, Mechanical Engineering, Engineering Sciences, Technical Education
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Zihinsel Engelliler Öğretmenliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 194

Özet

İçten Yanmalı Motorlarda tasarım ve ürün geliştirmek amacı ile yapılan deneysel çalışmalar hem çok yüksek maliyetlere ulaşmakta, hem de çok zaman almaktadır. Bu çalışmada içten yanmalı motorların modellenmesinde kullanılan açık kaynak kodlu, çok boyutlu sayısal modelleme araçları açıklanmıştır. Farklı programlama dillerinde yazılmış, farklı sayısal modeller/yaklaşımlar içeren KIVA4 ve OpenFOAM kod sistemleri karşılaştırılmıştır.Caterpillar marka 3401E motor için ilk olarak çok boyutlu model kullanılmıştır. CFD koduyla elde edilen verilerin başlangıç değer olarak kullanıldığı tek bölgeli sayısal modelde yanma sürecinin modellemesi 29 bileşen ve 52 reaksiyon içeren n-heptan (RON0) mekanizmasının kullanılmasıyla gerçekleştirilmiştir. Yanma aşamaları incelendikten sonra farklı eşdeğerlilik oranlarındaki (0,01-0,5) çalışma sonucunda silindir içi sıcaklık ve emisyon değerine göre 0,3 eşdeğerlilik oranı optimum değer olarak tespit edilmiştir. 0,3 eşdeğerlilik oranında farklı EGR oranlarının (%0-%35) yanma sürecine etkisi incelenmiştir. EGR oranındaki artışa bağlı olarak yanma reaksiyonlarının süresinin uzadığı, silindir içi basınç ve sıcaklık değerlerinin azaldığı tespit edilmiş dolayısıyla sıcaklığa bağlı NOx emisyonlarının azaltılmasında olumlu bir etki elde edileceği sonucuna varılmıştır.RON0, RON20, RON40 ve RON60 yakıtlarıyla elde edilmiş olan modelleme ve deneysel verilerle karşılaştırma yapılmıştır. Deneyler, 2200 1/min motor hızında, beş farklı yükte (4, 8, 12, 16 ve 20 Nm) yapılmıştır. Ana referans yakıtlarının (PRF) yanma sürecinin modellenmesi için 6 farklı reaksiyon mekanizması kullanılmıştır. Motor modelleme yöntemlerinden tek bölgeli ve CFD modelleri kullanılmıştır. Tek bölgeli modelleme aracı olarak Chemkin yazılımı, 3 boyutlu geometrinin kullanıldığı CFD modelleme aracı olarak OpenFOAM kodları kullanılmıştır. Ayrıca farklı çalışma parametrelerinin homojen şarjlı sıkıştırma ile ateşlemeli (HCCI) bir motordaki yanma sürecine etkileri nümerik modeller yardımıyla incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

Experimental researches on internal combustion engine for design and product development both cost high and take up long time. In this study, open source multi dimensional modeling tools which are used on internal combustion engine modeling is explaned. KIVA4 and OpenFOAM codes including different numerical models/approaches and written with different programming languages were comparedFirstly, a multi-dimensional model was used for Caterpillar 3401E engine. Modeling of combustion process was performed by being used n-heptane (RON0) reaction mechanism which includes 29 species and 52 reactions in a single-zone numerical model in which is used for data being obtained by CFD code as an initial value. After the process of combustion was investigated, 0.3 equivalence ratio was determined as an optimum value, in a consequence of studies were performed at the different equivalence ratios (0.01.-0.5) according to in-cylinder temperature and emission values. The effect of different EGR rates (%0-%35) on combustion process was investigated at 0.3 equivalence ratio. It is confirmed while the combustion reactions took up longer time depending on the rise in ERG ratio, in-cylinder pressure and temperature values were reduced. Consequently, as a conclusion a positive effect will be obtained on reducing of NOx emission depending on temperature.The comparison was performed between data were obtained by the experiments and modeling with used RON0, RON20, RON40 and RON60 fuels. The experiments were performed at 2200 rpm engine speed and five different engine loads (4, 8, 12, 16 and 20 Nm). The 6 different reaction mechanisms were used to model combustion process of primary reference fuels (PRF). The single-zone numerical model and CFD models were used from among of engine modeling methods. Chemkin software was used as a the single-zone numerical model tool and OpenFOAM codes were used as a CFD modeling tool which is used three dimensional geometry. Besides, the effects of the different working parameters on combustion of homogeneous charged compression ignition (HCCI) engine were examined by means of numerical models

Benzer Tezler

  1. Tez No

    887830

    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

  2. Tez No

    406126

    CAI uygulamasında emme manifolduna giren havanın ısıtılması

    Heating the air which enters to the intake manifold at CAI operation

    SALİHA ÖZARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEBAHATTİN ÜNALAN

  3. Tez No

    690320

    HCCI (homojen dolgulu sıkıştırma ateşlemeli) bir motorda nafta kullanımının motor performansına ve emisyonlara etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of naphtha use in an HCCI (homogeneous charge compression ignitoin) engine on engine performance and emissions

    SAMET ÇELEBİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CAN HAŞİMOĞLU

  4. Tez No

    696711

    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

  5. Tez No

    907052

    HCCI motorlarda farklı çalışma parametrelerinin motor performansı ve emisyonlar üzerindeki etkisinin sayısal analizi

    Numerical analysis of the effects of operating parameters on performance and emissions in HCCI engines

    GONCA KETHÜDAOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NUREDDİN DİNLER

Geri Dön