Geri Dön

Modeling the effect of SCR denox unit on diesel engine performance

SCR denox ünitelerinin dizel motor performansına etkisinin modellenmesi

  1. Tez No: 667316
  2. Yazar: PELSU PELEN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FEYZA KAZANÇ ÖZERİNÇ, PROF. DR. DENİZ ÜNER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Chemical Engineering, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 108

Özet

İçten yanmalı motor ve egzoz sistemi tasarımları birbirinden bağımsız bir şekilde düşünülememektedir. Bunun sebebi, egzoz sistemi ekipmanlarının ters basınç sorununu beraberinde getirmesi ve bunun da motor verimliliğinde azalmaya, yakıt tüketimi ve CO2 salınımında artmaya yol açmasıdır. Bu çalışmada, var olan COMSOL® üç boyutlu monolit reaktör uygulaması modifiye edilmiş ve 9 litre SCANIA arazi Dizel motoruna ait egzoz debi ve sıcaklık verileri kullanılarak 600 cpsi hücre yoğunluğuna sahip SCR deNOx ünitesi oluşturulmuştur. Deneysel bir çalışmaya göre modelin verifikasyonu sağlanmıştır. Analizler sırasında %98 NOx dönüşümü hedeflenmiştir. 2100 rpm motor hızında 600 cpsi hücre yoğunluğu ve 20 cm çapa sahip SCR deNOx ünitesi için 29.1 kPa ters basınç saptanmıştır. SCR ünite çapı 25 cm'ye çıkarılarak analizler tekrarlandığında ters basıncın 4.9 kPa'a kadar gerilediği görülmüştür. Ayrıca, %1 fazla NOx dönüşümü elde edebilmek için %50 daha fazla ters basınç gerçekleştiği gözlemlenmektedir. Motor verimliliği göz önüne alındığında, SCR'nin neden olduğu ters basıncın motordan elde edilen net işi azalttığı sonucuna ulaşılmıştır. Net işi arttırmak için motorun sıkıştırma oranı arttırılırsa, motor verimliliğinin arttığı ancak NOx salınımında sıcaklık artışından kaynaklanan bir artış olduğu görülmektedir.

Özet (Çeviri)

The design of the internal combustion engines and the aftertreatment systems cannot be considered independently since imposing an aftertreatment equipment into the exhaust system brings extra backpressure which in turn decreases the engine efficiency and increases the fuel consumption and CO2 emission. In the present study, the existing 3D monolith reactor model in COMSOL Multiphysics® applications is modified to account for an SCR deNOx unit having 600 cpsi cell density by using exhaust mass flow rate and temperature data of a SCANIA 9-liter off-road Diesel engine. The model is verified against a published experimental work. While performing analyses, 98% NOx conversion is aimed. Results showed that when the engine operates at 2100 rpm, 29.1 kPa backpressure is observed in the SCR deNOx unit having 600 cpsi cell density and 20 cm diameter. It is seen that backpressure decreased down to 4.9 kPa by increasing the SCR deNOx unit diameter to 25 cm. Furthermore, it is observed that 50% more backpressure is formed to obtain only 1% more NOx conversion in the examined SCR deNOx unit conditions. When the engine efficiency is considered, backpressure caused by SCR unit reduces the net work that can be obtained from the engine. If the engine compression ratio is increased to enhance the net work, the efficiency increases however higher NOx emission is observed due to higher temperatures arising from higher compression ratios.

Benzer Tezler

  1. Investigation of the effects of alternative fuel use on performance and emissions in a compression ignition (CI) diesel engine

    Sıkıştırmalı ateşlemeli bir dizel motorda alternatif yakıt kullanımının performans ve emisyon değerleri üzerindeki etkilerinin araştırılması

    FERHAT EKİN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN

  2. Experimental combustion analysis of diesel engine

    Dizel içten yanmalı motorlarda yanmanın deneysel incelenmesi

    TOLGAHAN KAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN AKIN KUTLAR

    DR. ÖZGÜR OĞUZ TAŞKIRAN

  3. Sporcularda müsabaka ruminasyonu ile sportif yaşam doyumu arasındaki ilişkide sporda motivasyon, spora bağlılık, psikolojik sağlamlık ve psikolojik iyi oluşun aracı rolünün karma yöntemle incelenmesi

    Mixed method examination of the mediating role of motivation in sports, sports commitment, psychological resilience and psychological well-being in the relationship between competition rumination and sporting life satisfaction in athletes

    MUHAMMET TALHA HAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    SporAtatürk Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDOĞAN TOZOĞLU

    PROF. DR. İSMAİL SEÇER

  4. Çalışma bellek kapasitesi yüksek ve düşük bireylerin karar verme ve deri iletkenlik tepkilerinin karşılaştırılması

    The comparison of decision making and skin conductivity responses of high and low working memory capacity individuals

    EDA ARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    PsikolojiBolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi

    Psikoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HATİCE KAFADAR

  5. Modeling and simulation of high temperature proton exchange membrane fuel cell based cogeneration systems

    Yüksek sıcaklıkta çalışan proton değişim membranlı yakıt piline dayalı kojenerasyon sistemlerinin modellenmesi ve simülasyonu

    YAĞMUR NALBANT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    EnerjiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN

    DOÇ. DR. YILSER DEVRİM