Reaktivite kontrollü sıkıştırma ateşlemeli motorlarda düşük sıcaklıklı yanmanın yanma karakteristikleri ve kirletici emisyonlara etkilerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of combustion characteristics and pollutant emissions at low temperature combustion in RCCI engine
- Tez No: 654884
- Danışmanlar: PROF. DR. YASİN VAROL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 230
Özet
Dizel motorlardan kaynaklanan zararlı emisyonlar çevre ve insan sağlığı açısından önemli bir sorun haline gelmiştir. Bu çalışmanın amacı, motor performansında herhangi bir kayıp olmadan bu emisyonları azaltmaktır. Araştırmalara göre, düşük sıcaklıklı yanma yöntemi olan RCCI konsepti bu amacı yakalamak için en uygun yöntem olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışma sayısal ve deneysel olarak yapılmıştır. Deneylerde tek silindirli dizel bir motor kullanılmıştır. Deneylerde kullanılan motoru RCCI konseptine uygun hale getirmek için emme manifolduna port tipi yakıt enjektörü yerleştirilmiştir. Deneylerde LRF enjeksiyonu port enjektörü, HRF enjeksiyonu direk enjektör kullanılarak yapılmıştır. İzooktan ve alkol temelli yakıtlar LRF olarak, dizel ve biyodizel yakıtları da HRF olarak kullanılmıştır. Sayısal çalışmalarda ANSYS-Forte paket programı kullanılmıştır. Sayısal simülasyon motor modeli için, deneysel çalışmalarda kullanılan motor tersine mühendislik ile bu paket programa aktarılmıştır. Sayısal çalışmada izooktan ve IBE LRF olarak, dizel yakıtı ise HRF olarak kullanılmıştır. Deneysel çalışmalar motor devri 2400 d/d, motor yükü ise %0, %20, %40 ve %60 oranlarında gerçekleştirilmiştir. Sayısal çalışmada ise motor yükü %20 ve motor devri 2400 d/d olarak seçilmiştir. Deneysel ve sayısal çalışmada LRF %15'ten %60 değişen oranlarda kullanılmıştır. Sonuç olarak, RCCI konsepti kullanımı ile duman opaklığı tüm motor yüklerinde azalmıştır. Ayrıca RCCI konsepti kullanılarak, büyük oranda silindir içinde düşük sıcaklıklı yanma süreci sağlanmıştır. Bunun sonucunda da özellikle %0, %20 ve %40 yüklerinde NO emisyonunun düştüğü belirlenmiştir. Ayrıca, LRF oranı arttıkça %60 yükte CO emisyonunun azaldığı belirlenmiştir. Son olarak, tüm deneylerde LRF kullanımı ile HC emisyonlarının yükseldiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Harmful emissions resulting from diesel engines have become a significant environmental and human health issue. The objective of this study was to reduce these emissions without any loss of engine performance. According to research, the concept of RCCI, which is an LTC method, has emerged as the most appropriate method to accomplish this goal. This research was conducted experimentally and numerically. In experiments, a single cylinder diesel engine has been used. To modify RCCI, the engine was modified by locating a PFI in the intake manifold. While a PFI injector is used for LRF injection, direct injection is used for HRF injection. Isooctane and alcohol-based fuels were used as LRF, while diesel and biodiesel fuels were used as HRF. ANSYS-Forte commercial software was used in numerical studies. By using the reverse engineering method for the numerical simulation engine model, the experiment engine was transferred to this software. In numerical studies, isooctane and IBE were used as LRF as well. Experimental studies were carried out at engine speed of 2400 rpm and at different engine loads (0%-%60). The engine load at 20% and engine speed at 2400 rpm were selected in numerical studies. Finally, LRF's were used in numerical and experimental studies at rates ranging from 15% to 60%. As a results, smoke opacity was reduced at all loads with the use of the RCCI. By using the RCCI concept, low temperature combustion process was mostly achieved in the cylinder. So, it was determined that NO emissions were decreased especially at 0%, 20% and 40% engine loads. Also, as LRF ratio increased, CO emissions were decreased at 60% load. Finally, it was determined that HC emissions were increased with the use of LRF at numerical and experimental studies.
Benzer Tezler
- Investigation of effect of novel technologies' implementation to future internal combustion engines
Yeni teknolojilerin geleceğin içten yanmalı motorlarına uyarlanmasının etkilerinin incelenmesi
ANIL ALAGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN
- Çift yakıtlı reaktivite kontrollü bir dizel motorda biyodizel yakıtların düşük sıcaklıklı yanma performans ve emisyon karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of low-temperature performance, combustion and emission characteristics of biodiesel fuels in reactivity controlled dual fuel diesel engine
MEHMET ZERRAKKİ IŞIK
- Reaktivite kontrollü sıkıştırma ateşlemeli motorlarda ozon kullanımının yanma kontrolü ve egzoz emisyonları üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of ozone usage on combustion control and exhaust emissions in reactivity controlled compression ignition
ŞAFAK MELİH ŞENOCAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiFırat ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. YASİN VAROL
DOÇ. MÜJDAT FIRAT
- Reaktivite kontrollü sıkıştırma ile ateşlemeli (RCCI) motorlarda yanma karakteristiklerinin ve emisyonlarının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of combustion characteristics and emissions in reactivity controlled compression ignition (RCCI) engines
SERDAR HALİS
Doktora
Türkçe
2022
Otomotiv MühendisliğiGazi ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN SERDAR YÜCESU
- Reaktif kontrollü sıkıştırma ile ateşlemeli (RCCI) bir motorda doğalgaz yakıtının yanma ve performans üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of natural gas fuel on combustion and performance in a reactive controlled compression ignition (RCCI) engine
CEBRAİL SOLMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiHitit ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYFİ POLAT