Geri Dön

Ricardo araştırma motorunda silindir içi akış ve yanmanın Star-Cd/es-ICE yazılımı ile sayısal simülasyonu

Numerical investigation of flow and combustion in the cylinder of Ricardo research engine by Star-Cd/es-ICE software

  1. Tez No: 338718
  2. Yazar: ENDER HEPKAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NURİ YÜCEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 231

Özet

Bu çalışmada, Ricardo E6 tipi araştırma motoru silindirinde gerçekleşen akış ve yanma olayı STAR-CD/es-ice yazılımıyla analiz edilmiştir. Öncelikli olarak detaylı bir literatür ve teori araştırması yapılmış ve kullanılacak sayısal yöntemler belirlenmiştir. Bu çalışmanın ardından, Ricardo motorunun sadece emme valfini içeren bir modelinde, emme stroğu boyunca gerçekleşen silindir içi döngüsel hareketler olan swirl (silindir ekseni etrafında oluşan dönme hareketi) ve tumble (silindir eksenine dik bir eksende gerçekleşen dönme hareketi) için simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Yine ön çalışmalar kapsamında, Ricardo E6 motorunun valf yapısının simetrik olduğu basit bir modelde hareketli sayısal ağ oluşturma çalışmaları, valf hareket diyagramlarının çıkartılması, soğuk akış ve yanma modellemesi çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalar sırasında, CFM ve G-Equation yanma modellerinin denemesi yapılmıştır. CFM yanma modelinin oldukça yüksek basınç ve sıcaklıklar verdiği ve yanma süresinin çok kısa olduğu görülmüştür. Gerçek modele geçildiğinde, ilk olarak soğuk akış çalışması yapılmıştır. Bu analizlerin sonucu hem teorik hesaplamalarla hem de Ricardo motoruna ait deneysel basınç verileriyle uyumlu çıkmıştır. Yanma analizlerinde ise G-Equation ve ECFM-3Z modelleriyle stokiyometrik yakıt-hava karışımlı yanma analizleri yapılmıştır. Bu analizlerle ECFM-3Z modelinin daha yüksek basınç ve sıcaklıklar verdiği görülmüştür. Yakıt-hava oranının motor çalışma rejimine getirilmesiyle birlikte ECFM-3Z modeli esas yanma modeli olarak belirlenmiştir. Bu model ile sıkıştırma oranı 8.0 ve 1200 dev/dak motor hızı için ?=1.29 fakir karışımda farklı ateşleme avansları için analizler yapılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, ateşleme avansının artışı silindir içi basınç ve sıcaklıklarda artışlara neden olmuştur. Tüm bu analizlerin sonuçları Ricardo motoruna ait deneysel verilerle de uyumlu çıkmıştır.Anahtar Kelimeler : Ricardo E6 Motoru, STAR-CD/es-ice, HAD, Silindir İçi Yanma ve Akış

Özet (Çeviri)

In this study, the flow and combustion process in cylinder of Ricardo E6 type research engine were analyzed by STAR-CD/es-ice software. First of all, a detailed litetature and theory review was performed and the numerical approaches that will be used, were specified. After these preparations, the simulations for in-cylinder air motion during intake stroke named swirl and tumble were performed in a Ricardo Engine model that has only intake port. In scope of pre-studies, in a simplified Ricardo Engine model of which valves located symmetrically, dynamic mesh generation studies, valve motion diagram creation, in-cylinder cold flow and combustion modelling studies were done. During these simulations, CFM and G-Equation combustion models were tested. In pre-studies, it?s shown that CFM model gives higher pressure and temperature values and reaction rate was too short. In real model simulations, a cold flow analyze was performed firstly. The results of cold flow simulation were in good agreement with the theoritical calculations and experimental pressure datas of Ricardo Engine. For the first combustion analyzes, G-Equation and ECFM-3Z models were used with stochiometric fuel-air mixture. In these analyzes, ECFM-3Z combustion model gave more higher pressure and temperature results. ECFM-3Z combustion model was selected as main model with the actual fuel-air mixture fraction of the engine. For the ?=1.29 lean mixture fractions, ignition advences, simulations were performed with this model at compression ratio 8.0 and 1200 rpm engine speed. In conclusion, increasing ignition advence increased in-cylinder pressure and temperatures. All these results were in good agreement with the experimental data of Ricardo Engine.Key Words : Ricardo E6 Engine, STAR-CD/es-ice, CFD, In-Cylinder Combustion and Flow

Benzer Tezler

  1. Rıcardo araştırma motorunda silindir içi yanmanın ve emisyon oluşumunun deneysel olarak incelenmesi ve sayısal simülasyonu

    Experimental investigation and numerical simulation of in cylinder combustion and emission formation on ricardo research engine

    SALİH KARAASLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    EnerjiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURİ YÜCEL

  2. Turbo matching study in 4-cylinder diesel engine

    4 silindirli dizel motor için türbin seçim çalışması

    FATMA ÖZBEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN AHMET ERGENEMAN

  3. Benzinli motorda alternatif yakıt kullanımının performans ve emisyon değerlerine etkisinin sayısal olarak incelenmesi

    Numerical investigation of using alternative fuel on performance and emission for gasoline engine

    EMRAH KANTAROĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine MühendisliğiKırıkkale Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. TOLGA DEMİRCAN

  4. Yüksek hızlı gaz örnekleme cihazı kullanılarak belirli krank açılarında oluşan emisyonların deneysel olarak incelenmesi

    Experimental investigation of emissions at certain crank angle by using fast response gas samoling instrument

    SALİH KARAASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    EnerjiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURİ YÜCEL

  5. 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

    AHMET FERUDUN DÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    EnerjiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. HALİT YAŞAR