Toluen referans yakıtı kullanılan bir HCCI motorun CFD simülasyonunda kullanılmak üzere uygun kimyasal kinetik modelin tespiti
Determination of the proper kinetic model for a CFD simulation of HCCI combustion engine with toluene reference fuel
- Tez No: 635736
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERMAN ASLAN, DOÇ. DR. GÖKHAN COŞKUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 53
Özet
Homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli (İng. HCCI) veya kontrollü otomatik ateşleme (KOA), çok yüksek sıkıştırma oranları nedeniyle homojen bir karışımın yanmasının aynı anda tüm yanma odasında gerçekleştiği bir motor konseptidir. İçten yanmalı motor teknolojisi alanında kullanılan ilk modeller, yakıtın oksidasyon kimyasının ayrıntılı bir açıklamasını değil, sadece ilk reaktantları ve nihai ürünleri hesaba katan genel bir reaksiyon dengesini içermekteydi. Bununla birlikte, günümüzde içten yanmalı motorları geliştirmek gittikçe zorlaşmaktadır ve bu nedenle çok hassas modellere ihtiyaç duyulmaktadır. Günümüzde hem akışkanlar mekaniği denklemlerini hem de reaksiyon kimyasını çözmek için en popüler metodoloji, indirgenmiş kinetik mekanizmaların kullanılmasıdır. Kapsamlı bir kinetik mekanizma, yakıtın yanması sırasında olası tüm kimyasal yolları içerecektir. Bu tez kapsamında % 79 tolüen ve% 21 n-heptandan oluşan tolüen referans yakıt (TRF) kullanılarak farklı HCCI yanma çıktıları üzerindeki etkilerini gözlemlemek için farklı kinetik indirgeme mekanizmaları karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada, deneysel bir tolüen yanmasını simüle etmek için farklı araştırmacılar tarafından önerilen dört farklı kimyasal indirgeme mekanizması kullanılmıştır (λ = 3.5). Deneysel ve sayısal verileri karşılaştırmak için yanma odasındaki basınç gelişimi, ısı salınım oranı ve emisyonlar izlenmiştir. Sonuçlar, Wang ve ark. ve Chen ve diğ. mekanizmaları için belirtilen başlangıç koşullarındaki deneysel verilerle çok daha iyi uyumluluk göstermektedir (CR: 14.04, Tin: 440 K, Pin: 2.905 bar). Özellikle, Chen ve diğ. mekanizması sıcak yanma bölgesinde kabul edilebilir bir davranış sergilemektedir. Bu nedenle, yakınsama amacıyla bu mekanizma ile emme sıcaklığının etkisi hakkında parametrik bir çalışma da yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) or Controlled Auto Ignition (CAI) is the concept for an engine in which the combustion of a homogeneous mixture takes place simultaneously in the entire combustion chamber due to very high compression rates. Early models used in the field of ICE technology did not include a detailed explanation of the fuel's oxidation chemistry but a general reaction equilibrium which only takes the initial reactants and the final products into the account. However, it is becoming more and more difficult to improve the current ICE's, and accordingly very precise models are needed. Today, most popular methodology to solve both fluid dynamics equations and the reaction chemistry is the utilization of reduced kinetic mechanisms. A comprehensive kinetic mechanism would involve any possible chemical path during the combustion of a fuel, except taking the importance of a reaction in circumstances being modelled into the account. In the scope of this study, different kinetic reduction mechanisms are compared in order to observe their effects on different HCCI combustion outputs using toluene reference fuel (TRF) which is composed by %79 toluene and %21 n-heptane. Mainly four different chemical reduction mechanisms, which were proposed by different researchers, used in this study in order to simulate an experimental toluene combustion (λ=3.5). Pressure development in combustion chamber, heat release rate and emissions are monitored in order to compare experimental and numerical data. Results show that two mechanisms that are proposed from Wang et al. and Chen et al. show far better compatibility with experimental data at specified initial conditions (CR: 14.04, Tin: 440 K, Pin:2.905 bar). Particularly, Chen et al. mechanism demonstrates an acceptable behaviour in hot combustion region. Thus, a parametric study about the effect of intake temperature was also conducted with this mechanism for the sake of convergence.
Benzer Tezler
- Synthesis and characterization of phosphine oxide and sulfone containing polyurethanes
Fosfin oksit ve sülfon içeren poliüretanların sentezi ve karakterizasyonu
BETÜL TÜREL
Doktora
İngilizce
2013
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ERSİN SERHATLI
- Tolüen / etanol karışımlarının homojen dolgulu sıkıştırma ateşlemeli motor performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of toluene/ethanol blends on the performance of homogeneous charge compression ignition engines
AHMET BÖĞREK
Doktora
Türkçe
2023
Otomotiv MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN HAŞİMOĞLU
- Keten tohumunda bulunan bazı fenolik bileşiklerin kromatografik yöntemlerle belirlenmesi ve bu bileşiklerin antioksidan özelliklerinin araştırılması
Chromatographic determination of some phenolic compounds in flaxseed and investigation of antioxidant properties
DERYA DOĞMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaManisa Celal Bayar ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABİH ÖZER
- İlaç öncüsü bazı piridin Schiff bazlarının sentezi ve indirgenmesi
Synthesis of some drug precursor pyridine Schiff bases and their reduced derivatives
ÖZLEM KARAKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
KimyaEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HANDAN CAN SAKARYA
- İzmit kenti yerleşim alanında btex seviyelerinin değerlendirilmesi
Evaluation of btex levels in Izmit city residential area
BÜŞRA EMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MİHRİBAN CİVAN