Geri Dön

TIER IV emisyon seviyesine sahip bir dizel motorun hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile akış ve yanma analizi

Computational fluid dynamics analysis of flow and combustion of a TIER IV emissions standard diesel engine

  1. Tez No: 361075
  2. Yazar: HAKAN GÜNEY
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SITKI USLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Hesaplamalı akışkanlar dinamiği, İçten yanmalı motorlar, Çift fazlı akış, Lagrangian yaklaşımı, Yanma, Emisyonlar, Computational fluid dynamics, Internal combustion engines, Lagrangian two phase modeling, Combustion, Emissions
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 147

Özet

Bu tez çalışmasında, TIER IV emisyon seviyesine sahip bir dizel motor Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği(HAD) ile araştırılmıştır. Bir boyutlu gaz değişim analizleri gerçekleştirilip, bütün motor bileşenleri modellenerek tüm çalışma koşullarında motorun performans karakteristiği AVL Boost yazılımı ile elde edilmiştir. Emme ve egzoz manifoldlarından elde edilen basınç ve sıcaklık değerleri reaksiyonlu HAD simülasyonlarına sınır koşul olarak girilmiştir. Emme manifoldu geometrisinin silindir içerisindeki döngü şiddetine etkisi farklı valf açıklıkları için daimi rejim ve isotermal koşullarda Star-CCM+ yazılımı kullanılarak araştırılmıştır. HAD ile elde edilen döngü şiddeti sonuçları deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Silindir içi reaksiyonlu simülasyonlarda, tam yük altında bir silindir için 45°'lik dilim alınarak valflerin kapalı olduğu krank açıları boyunca yanma analizleri yapılmıştır. Emme ve egzoz manifoldları, valfler ve pistonun dahil edildiği simülasyonlar ise, tek bir silindirin tamamı için 720° krank açısı boyunca gerçekleştirilmiştir. Reaksiyonlu simülasyonlarda, akışın türbülans ve yanma karakteristikleri, RNG k-ε ve ECFM-3Z modelleriyle Star-CD ve alt modülü es-ICE yazılımları kullanılarak araştırılmıştır. Püskürtülen sıvı yakıtın sprey oluşumu iki fazlı Lagrangian yaklaşımıyla gerçekleştirilmiştir. Yanma simülasyonları sonucu elde edilen silindir içi basınç ve ortaya çıkan ısı değerleri deneysel verilerle karşılaştırmalı olarak yorumlanmıştır. Yanma sonucu silindir içerisinde ortaya çıkan emisyonlar özellikle NOx ve is incelenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, flow and combustion characteristics of a TIER IV emissions standard diesel engine is investigated using Computational Fluid Dynamics (CFD). Gas exchange calculations are done using AVL Boost program in order to obtain performance characteristics of the engine. Whole engine components are modeled and analyses are performed for all engine speeds. Calculated crank angle dependent pressure and temperature values are used as boundary condition for reactive 3D CFD simulations. The effect of intake manifold geometry on in-cylinder air motion is analyzed carrying out 3D turbulent flow computations using Star-CCM+. Simulations are conducted under steady-state and isothermal conditions for different valve lifts. Swirl number is calculated and compared with available experimental results. Reactive CFD simulations are performed with 45° sector geometry for the period that both valves are closed. Additionally, reactive simulations including ports, moving valves and piston are carried out for full engine model (360°). In reactive simulations, RNG k-ε and ECFM-3Z models are used to characterize turbulence flow field and combustion respectively. A lagrangian approach is used for two-phase flow computations to simulate the liquid fuel injection. Commercially available CFD code STAR-CD and its sub-module es-ICE are used for three dimensional reactive simulations, moving grid generation and problem setup. Predicted in-cylinder pressure and apparent heat release rate are validated with experimental results. NOx and Soot formations as a result of combustion process are also investigated.

Benzer Tezler

  1. Bir feribottan yayılan egzoz emisyonlarının deneysel ve teorik olarak incelenmesi

    An investigation on the exhaust emissions of a ferryboat by experimental and theoretical methods

    MURAT DURMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELMA ERGİN

  2. Veri merkezlerinde trijenerasyon sistemlerinin uygulanabilirliğinin teknoekonomik analizi

    Technoeconomic analysis of the applicability of trigeneration systems in data centers

    RIDVAN HATİBOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA ZEKİ YILMAZOĞLU

  3. Performance analysis and modeling of two-tier cellular networks with queuing handoff calls

    İki katmanlı şebekelerin handoff aramalarında kuyruk kullanarak performans analizi ve modellenmesi

    TARA SALİH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFatih Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. KEMAL FİDANBOYLU

  4. Incorporating UAV tier into the VCL proposal for multimedia tactical communications

    Çoğul ortam taktik iletişimi için İHA katmanının SHK yaklaşımına uyarlanması

    MEHMET BİLGE KAĞAN ÖNAÇAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Savunma ve Savunma TeknolojileriBoğaziçi Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CEM ERSOY

    DR. ERDAL ÇAYIRCI

  5. Game theoretic analysis of static and dynamic competition in two-tier serial supply chains

    İki katlı seri tedarik zncirlerinde statik ve dinamik rekabetin oyun teorisine dayalı analizi

    HALİL ERTÜRK ESEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLAY BARBAROSOĞLU