İçten yanmalı motorlarda azot oksit emisyonlarının modellenmesi
Modeling of nox emissions in internal combustion engine
- Tez No: 572158
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ORKUN ÖZENER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Günümüzde çevre kirliliğinin en büyük nedenlerinden olan fosil yakıt emisyonlarını azaltmak için devletler ve kuruluşlar tarafından uygulanan kurallar sıkılaşmaktadır. İçten yanmalı motorların, hava ve yakıt karışımını mekanik işe dönüştürdüğü mekanizma olan yanma öncesinde, esnasında ve sonrasında ortaya çıkardığı emisyonları azaltmak için bir çok teknoloji geliştirilmiş ve geliştirilmeye devam etmektedir. Emisyonların ölçülmesi için kullanılan fiziksel sensörler yerine fiziksel, grey box ve black box modelleme yöntemleriyle aynı işlevi gören sanal sensörler geliştirilmektedir. Bu çalışma, yanma sonrası ortaya çıkan ve egzoz manifoldundan atılan azot oksit emisyonlarını yarı fiziksel modelleme yöntemiyle statik test verileri üzerinden modelleyecektir. Model için alınan veriler, Ford OTOSAN Ecotorq 13L, 6 silindir, 353 kW motorundan alınmıştır. Fiziksel girdi olarak; silindir içi basınç ölçümü bazlı silindir içi maksimum yanmış gaz sıcaklığı alt modeli, ölçülen girdi olarak; motor devrine ve torkuna bağlı olarak hesaplanan güç, silindir içine alınan temiz hava miktarı (ECU verisi), EGR'dan gelen tahmini yanmış gaz miktarı (ECU verisi), yakıt ray basıncı (ECU verisi), silindir içine gönderilen yakıt miktarı (ECU verisi) alınmıştır. Test motoru üzerinde yer alan sensör setleriyle ölçülebilen parametreler ile oluşturulan model, istatistiksel yöntemlerle önerilen empirik formüle dönüştürülecektir. Sonuç (hedef) verisi olarak motor çıkışından ölçülen dahili azot oksit sensörü kullanılmıştır. Bulunan empirik formül, test motorundan alınan deneysel motor haritalama testi verileri ile eğitilmiş ve motor üzerinde rastgele seçilen çalışma noktalarında doğrulaması yapılmıştır. Model tahmin sonuçları incelendiğinde %1 ile %10 arasında değişen hata oranı olduğu görülmüş ve bu oranın içten yanmalı motorlarda NOx emisyonu tahminlemek için kabul edilebilir olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In order to reduce fossil fuel emissions, which are among the biggest threats of human health in the global world, regulations are getting harder every day. Many technologies continue to be developed to reduce/eliminate emissions during combustion (at the source) or after combustion. Instead of physical sensors used for the measurement of emissions, virtual sensors (VS) are developed and used by physical, gray box and black box modeling methods. In the current study, the NOx emissions generated at the engine output are modeled with steady state data by semi-physical modeling technique. The studies were carried out with data from 13 l Ecotorq engine (made by Ford OTOSAN) , 6 cylinder and 353 kW diesel engine. The physical value used for the model is the maximum temperature calculated via a temperature sub-model based on the in-cylinder pressure measurement. The input data of the model are; calculated engine power at the electronic control unit (ECU), the estimated exhaust gas recirculation (EGR) ratio from ECU, the fuel rail pressure , the amount of injected fuel per stroke and the amount of trapped in cylinder air mass. The NOX model created by these parameters are converted into empiric formula by statistical methods. The engine NOX sensor data used as the target output data for validating and training the model parameters. Then validation results showed that the prediction accuracy of the developed NOX model is between 1% and 10% range that can be acceptable for internal combustion applications.
Benzer Tezler
- Homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli (HCCI) bir motorda biyel – krank ile Rhombic hareket mekanizmalarının yanma üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of connecting rod-crank and rhombic motion mechanisms on combustion in a homogeneous charge compression ignition (HCCI) engine
BARBAROS GÜNGÖR SEYREK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiHitit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYFİ POLAT
- Modeling of the marine diesel engines with comparative machine learning methodologies
Gemi dizel motorların karşılaştırmalı makine öğrenmesi yöntemleri ile modellenmesi
MEHMET İLTER ÖZMEN
Doktora
İngilizce
2024
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL
- Bir gemi dizel motorunda dizayn ve işletme parametrelerinin performans ve emisyon değerleri üzerindeki etkilerinin sayısal olarak incelenmesi
A numerical investigation on the effects of design and operation parameters on the performance and emissions of a marine diesel engine
FERHAT EKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Buji ateşlemeli motorlarda çevrim atlatma yönteminin kısmi yüklerde incelenmesi
Skip cycle method investigation at part load conditions of spark ignition engines
BARIŞ DOĞRU
Doktora
Türkçe
2013
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR
- Numerical and experimental study of turbulent jet ignition method on wankel engine with passive pre-chamber
Türbülanslı jet tutuşturma yönteminin wankel motorunda pasif ön yanma odası ile numerik ve deneysel çalışması
HARUN DİLLİCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN AKIN KUTLAR