Pistonlu motorların silindirleri içerisindeki gaz akışlarının emme stoku boyunca sayısal olarak incelenmesi
Numerical analysis of gas flows during intake stroke in the cylinders of reciprocating engines
- Tez No: 33762
- Danışmanlar: DOÇ.DR. ORHAN DURGUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Pistonlu motorlarda akış, k-e türbülans modeli, Sonlu kontrol hacmi yöntemi, Hybrid (Merkezi/upwind) aynklaştırma yaklaşımı. vı, Flow in the rciprocating engines, k~e turbulence model, Finite control volume method, Hybrid (central/upwind) discretisation scheme. vn
- Yıl: 1994
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
ÖZET Pistonlu Motorların Silindirleri İçerisindeki Gaz Akışlarının Emme Stroku Boyunca Sayısal Olarak İncelenmesi İçten yanmalı pistonlu motorların çalışması sırasında meydana gelen çeşitli olayların yapısı oldukça karmaşıktır. Motorların karmaşık geometrik yapılan içinde aynı anda bir çok fiziksel süreç meydana gelmekte ve bunlar birbirlerini etkilemektedir. Bu süreçlerden motor silindirleri içerisindeki akış olayı; türbülans üretimi, yakıt-hava karışımı ve yanma olayları üzerinde önemli bir rol oynar ve motor performansım Önemli düzeyde etkiler. Günümüzde motor tasarımcıları içten yanmalı motorların ısıl verimini artırmaya ve istenmeyen eksoz emisyonlarını azaltmaya çalışmaktadırlar. Çalışmalar, akışın çok-boyutlu olarak tahmin edilmesini gerektirmektedir. Ancak deneysel teknikler deneme-yanılma yöntemine dayanmakta; oldukça zaman alıcı ve pahalı olmakta ve edinilen bilgiler çok sınırlı düzeylerde kalmaktadır. Bu nedenle tasarımcılar, motor silindiri içerisindeki olayları tahmin etmede sayısal yöntemlere büyük umutlar bağlamışlardır. Son zamanlarda silindir içi akışkan hareketlarinin hesaplanmasında çok-boyutlu matematiksel modellerin kullanılmasına eğilim gittikçe artmaktadır. Bununla birlikte, şu ana kadar bu tür az sayıda çalışmanın deneysel verilerle kapsamlı olarak karşılaştırılması yapılmıştır. Sunulan çalışmanın konusu; pistonlu motorlarda emme stroku boyunca silindir içerisindeki akışın sayısal olarak incelenmesidir. Bu amaçla k-t türbülans modeli ve“duvar kanunları”sınır koşullarının kullanıldığı bir bilgisayar programı geUştirilmiştir. Akışı gösteren diferansiyel denklemlerin sayısal çözümünde“sonlu kontrol hacmi”yaklaşımı ve Patankar taralından geliştirilmiş olan SIMPLE algoritması kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar Gosman ve arkadaşları taralından yapılmış olan sayısal çalışmalarla ve ayrıca Morse taralından yapılmış olan ölçümlerle karşılaştırılmış ve ilerideki çalışmalar için ümit verici oldukları görülmüştür. Sonuçlarda ortaya çıkan bazı uyuşmazlıkların tam olarak bilinmeyen sınır koşullarından ve/veya kullanılan türbülans modelinin yetersizliklerinden kaynaklandığı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
SUMMARY Numerical Analysis of Gas Flows During Intake Stroke in the Cylinders of Reciprocating Engines The nature of the various events in reciprocating internal combustion engines are very complicated. Many physical processes occur and act on each other in their complex geometries. Among these processes, the flow in the cylinders play an important role on generation of turbulence, fuel-air mixing and combustion, thus exerts great influence on engine performance through these processes. At the present time, engine designers try to improve the thermal efficiency and to reduce the undesirable exhaust emissions using sophisticated devices for the flow control. These design efforts require the prediction of flow in multi dimensions, but experimental techniques based on trial and error methods are time consuming and expensive to perform, and moreover information obtained from them is very limited. Therefore, the designers have began to set greater hopes on numerical methods to predict what happens in the engine cylinder, especially at the early stage of design. So, recently there has been an increasing trend to apply multidimensional models for computing fluid motion in internal combustion engines. However, so far, few detailed comparisons of the predictions with the experiments have been done. The objective of this study is to perform a two-dimensional numerical analysis of the flow during intake stroke in the cylinders of a reciprocating engines. For this reason, a computer code developed which employs fc-e turbulence model and the“law of the wall”boundary conditions. Numerical solution method of the governing equations is based on the SIMPLE technique of Patankar with the“finite control volume”approach. Comparisons of the velocity and turbulent intensity field have been made with that prediction by Gosman et al. and measurements by Morse. The results of computations were generally encouraging. However, discrepancies were observed which are attributed to either or both unknown boundary conditions or shortcomings in the k-z model used.
Benzer Tezler
- İçten yanmalı motorlarda farklı yanma odası geometrilerinin performans ve emisyonlara etkisi
The effects of different combustion chamber geometries on the performance and emissions of a internal combustion engine
ABDURRAHMAN DEMİRCİ
Doktora
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
- Karşıt pistonlu benzinli bir motorun tasarımı, imalatı ve çalıştırılması
Design, manufacture and operation of an opposite piston engine
YASİN ERSÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Bilim ve TeknolojiKarabük ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BÜLENT ÖZDALYAN
- NVH evaluation of a high pressure fuel pump mbd modelwith the consideration of internal hydraulic effects and valve train system excitation parameters
Yüksek basınç yakıt pompasının çalışmasından kaynaklı hidrolik etkileri ve subap tahrik sistemi parametreleri dikkate alınarak dinamik modelinin titreşim analizi
YAHYA SAHİP
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUĞAN
- Hafif uçaklarda kullanılan içten yanmalı motorlardaki gelişmelerin incelenmesi
Analysis of developments in internal combustion engines used at light aircraft
BELGİN DEĞİRMENCİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTUĞRUL ARSLAN
- İçten yanmalı pistonlu motorlarda silindirdeki sıcaklık dağılımları ve ısı akılarının araştırılması
Investigation of the heat flux and temperature distribution in the cylinder of the internal combustion engine
ADNAN BERBER
Doktora
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL H. AKÇAY