Geri Dön

Dizel partikül filtre uygulamaları için poroz SiC esaslı kompozitlerin üretimi

Production of porous SiC based composites for diesel particle filter applications

PDF İndir

  1. Tez No: 567038
  2. Yazar: ŞAHABETTİN KIRCALI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞEREF SOYLU, PROF. DR. NURCAN ÇALIŞ AÇIKBAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Dizel Partikül Filtre, Gözenekli Seramik, Silisyum Karbür, Kompozit, Geçirgenlik, Diesel Particulate Filter, Porous Ceramic, Silicon Carbide, Composite, Permeability
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 156

Özet

Motorlu taşıtlar, hava kirliliğinde önemli bir paya sahiptir. Bu handikap, emisyon kontrol teknolojilerinin geliştirilmesini zorunlu hale getirmektedir. İçten yanmalı dizel motorlarda, yanma sonucu oluşan egzoz gazındaki kirleticilerin en önemlileri; Partikül Madde (PM), Azot Oksitler, Hidrokarbonlar ve Karbon Monoksit'tir. Dizel Partikül Filtre (DPF); PM emisyonunun azaltılmasında kullanılan, teknik olarak en uygun çözümlerden biridir. Gerçekleştirilen Yüksek Lisans çalışmasında; ticari alanda kullanılan DPF'lere göre malzeme çeşitliliği anlamında alternatif olabilecek, gerek filtreleme performansının iyileştirilmesi, gerekse motor performansını artırmaya yönelik SiC (Silisyum Karbür) Esaslı Kompozit üretimi; mikroyapı – özellik – basınç farklılığı üçgeni baz alınarak araştırılmış, laboratuvar ölçeğinde DPF'nin birim ögesi sayılabilecek duvar yapısının üretimi gerçekleştirilmiştir. Ticari SiC DPF'lerin performansının artırılmasına yönelik iğnemsi tanelerin geliştirilmesiyle ilgili bir çalışma literatürde daha önce yapılmamıştır. Bu noktadan hareketle, çalışmanın özgün ve innovatif yön kazanabilmesi açısından, DPF'nin duvar gözenek yapısı içinde iğnemsi taneler meydana getirecek özgün komposizyonlar geliştirilmiştir. Çalışma sonrasında üretilen SiC esaslı kompozit yapılı DPF duvarının, basınç farklılığı testleri yapılmış ve mevcut ticari SiC DPF'lerin geçirgenlik özellikleri ile teknik olarak karşılaştırılmıştır. Bununla beraber; açık porozite oranı tayini, bulk yoğunluğu ölçümü, sinterleme sonrası ağırlık değişimi tayini, SEM'le mikroyapı analizi, EDX'le elementel analiz, XRD'yle faz analizi ve civa porozimetresiyle gözenek boyutu ve boyut dağılımı analizi yapılarak özellikler karakterize edilmiştir. Çalışmaların sonucunda gözenekler içerisinde ~1,4 m uzunluğunda, ~0,2 m çapında Si3N4 iğnemsi taneler içeren, %49,37 açık porozite ortalamasına, 5,03 m ortalama gözenek boyutuna, ortalama 6,57.10-14 m2 darcy geçirgenliğine sahip kimyasal kompozit malzeme geliştirilmiştir. Karşılaştırma yapıldığında; ticari SiC DPF'nin karakteristikleri ise sırasıyla %50-60 açık poroziteye, ~11-12 m ortalama gözenek boyutuna ve 3,91.10-12 m2 darcy geçirgenliğine sahiptir.

Özet (Çeviri)

Motor vehicles have a significant share in air pollution. This handicap necessitates the development of emission control technologies. The most important of the pollutants in the exhaust gas resulting from combustion in internal combustion diesel engines; Particulate Matter (PM), Nitrogen Oxides, Hydrocarbons and Carbon Monoxide. Diesel particulate filters (DPF); particulate is one of the most technically feasible solutions used to reduce emissions. In the Master of Science study; SiC (Silicon Carbide) Based Composite production, which can be an alternative to existing Diesel Particulate Filters (DPF) used in the commercial area, to improve the performance of the filter and to improve the engine performance; microstructure - property - pressure difference triangle was investigated and production of the wall structure which could be considered as the unit element of DPF in laboratory scale was realized. There is no previous study in the literature on the development of acicular grains to improve the performance of commercial SiC DPFs. From this point of view, in order to gain original and innovative direction of the study, original chemical compositions are developed in the wall pore structure of DPF to form needle-like grains. The SiC based composite structure DPF wall, which was produced after the study, was tested for pressure differences and compared with the permeability properties of current commercial SiC DPFs. However; open porosity ratio determination, bulk density measurement, post-baking weight change determination, SEM microstructure analysis, EDX elemental analysis, phase analysis with XRD and pore size and size distribution with mercury porosimetry were analyzed. As a result of the studies, composite material with ~1.4 m length, ~0.2 m diameter Si3N4 spindle grains, %49,37 open porosity mean, 5,03 m average pore size, mean 6.57.10-14 m2 darcy permeability developed. In comparison; the characteristics of commercial SiC DPF have %50-60 open porosity, ~11-12 m average pore size and 3,91,10-12 m2 darcy permeability respectively.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    441707

    Geçiş metali katkılı atık zirkonya esaslı toz karışımlarından sinter seramik malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

    Development and characterization of sintered ceramic materials from waste zirconia based powder mixtures with transition metal additives

    HATİCE TURGUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU

  2. Tez No

    373697

    A design of a remanufacturing network system for diesel particulate filter considering economical and environmental criteria

    Dizel partikül filtresi ürünlerinin yeniden üretime kazandırılması için ekonomik ve çevresel etmenleri dikkate alan bir ağ tasarımı

    GÖZDE KIZILBOĞA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGalatasaray Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MÜJDE EROL GENEVOİS

  3. Tez No

    55248

    Dizel motorlarda T-HC ve kurum emisyonu davranışlarının incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    ANIL KAREL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    PROF.DR. DEMİR BAYKA

  4. Tez No

    334838

    Dizel partikül filtre (DPF) üretimine yönelik si3n4 esaslı malzeme geliştirilmesi

    Development of si3n4 based materials for diesel particulate filter (DPF) production

    GÜLSÜM TOPATEŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Seramik MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    Seramik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN MANDAL

  5. Tez No

    442474

    Dizel partikül filtre karakterizasyonu

    Characterization of a diesel particle filter

    EMRE GÜRLEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesi

    Makine ve İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. ŞEREF SOYLU

    DOÇ. DR. NURCAN ÇALIŞ AÇIKBAŞ

Geri Dön