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
- Tez No: 361075
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SITKI USLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- 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
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2015
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Veri merkezlerinde trijenerasyon sistemlerinin uygulanabilirliğinin teknoekonomik analizi
Technoeconomic analysis of the applicability of trigeneration systems in data centers
RIDVAN HATİBOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ZEKİ YILMAZOĞLU
- 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
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFatih ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. KEMAL FİDANBOYLU
- 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
2002
Savunma ve Savunma TeknolojileriBoğaziçi ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM ERSOY
DR. ERDAL ÇAYIRCI
- 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
2002
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLAY BARBAROSOĞLU