Piston bowl geometry optimization over a V-16 heavy duty diesel engine
V-16 ağır hizmet dizel motorunda piston yüzey geometrisinin optimizasyonu
- Tez No: 570163
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ZAFER GÜL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
İçten yanmalı motorların termodinamik performansını iyileştirmek için geçmiş yıllardan günümüze birçok yenilik uygulanmıştır. Günümüzdeki ticari dizel motorlardan istenen yüksek performansla birlikte düşük emisyon oranları motorların tasarımını gitgide zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada direkt enjeksiyonlu sıkıştırma ateşlemeli V-16 ağır hizmet motoru üzerinde, piston yüzey geometrisi ve temel yakıt enjeksiyon parametlerini kullanarak, CFD yanma simülasyonları ve optimizasyon programı aracılığı ile motorun mevcut performansını koruyup daha düşük yakıt tüketimi sağlaması amaçlanmıştır. Bu çalışma esnasında optimizasyon programına BMEP ve PFP değerleri hedef değerler olarak tanımlandı. Optimizasyon girdisi olarak ise yakıt enjeksiyon basıncı, enjeksiyon başlangıç zamanı ve enjeksiyon süresi değerleri alt ve üst limit değerleri tanımlanarak sMOGA optimizasyon algoritmasında kullanıldı. Bu çalışma esnasında her bir CFD simülasyonun performans çıktıları ile NOx ve kurum sonuçlarıda elde edilerek optimizasyon esnasında tasarımlara ait emisyon değerinin değişimi incelenmiştir. Bu sayede optimizasyon sonucunda istenen hedef performans değerini elde etmiş birden çok piston yüzey tasarımı içinden en düşük emisyon değerine sahip olan tasarımın elde edilmesi sağlandı.
Özet (Çeviri)
Many innovations have been applied from the past years to the present day in order to improve the thermodynamic performance of internal combustion engines. Today's high performance and low emission rate demands for commercial diesel engines make difficult to design engine process. In this study, it is aimed to maintaining the current performance of the engine and achieving lower fuel consumption relative to original design by using computational fluid dynamics (CFD) combustion simulations and optimization on a V-16 heavy duty direct injection compression ignition diesel engine. During this study, break mean effective pressure (BMEP) and peak firing pressure (PFP) values were defined as target values in the optimization program. As the optimization input, piston bowl geometry parameters, fuel injection pressure, start of injection time and injection duration values were used in the surrogate multi objective genetic algorithm (sMOGA) by defining lower and upper limit values. During optimization, NOx and soot results were evaluated as performance outputs of each CFD simulation and the variation of the emission values of the designs was investigated during the optimization. Thus, as a result of optimization, the design with the lowest emission value was obtained from multiple piston bowl designs which have achieved the desired target performance value.
Benzer Tezler
- Bir dizel motorda hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanarak özgül yakıt tüketimi ve emisyonlar açısından piston çanak geometrisinin optimizasyonu
Optimization of piston bowl geometry in terms of fuelconsumption and emissions using computational fluiddynamics in a diesel engine
CANER AKKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SITKI USLU
- Dizel motor pistonunun sonlu elamanlar yöntemi ile yapısal ve termal analizi
Finite element analysis of diesel engine pistons in terms of structural and thermal
UMUT CANVAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ
- Development of a single cylinder high performance and low emission compression ignition engine with advanced experimental and numerical simulation methods
Gelişmiş deneysel ve sayısal simülasyon yöntemleri ile yüksek performanslı, düşük emisyonlu tek silindirli dizel motor geliştirilmesi
RAMAZAN ŞENER
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZAFER GÜL
- Sıkıştırmalı ateşlemeli motorlarda tasarım ve işletme koşullarına yönelik parametrelerin performans ve emisyona etkilerinin istatistiksel yöntemlerle incelenmesi
Investigation of the effects of engine design and operating parameters on performance and emissions of compression ignition engines by statistical methods
HALİL SARAÇOĞLU
Doktora
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ SALİM SÖĞÜT
- İçten yanmalı motorlarda silindir içi hava akımının yanma performansı ve eksoz emisyonları üzerine etkilerinin teorik olarak incelenmesi
Theoritical investigation of in-cylinder air flow effects on combustion performance and exhaust emissions in internal combustion engines
MAHMUT KAPLAN
Doktora
Türkçe
2017
EnerjiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZBEY