Design and application of a low soot emission targeted combustion chamber in diesel engines
Dizel motorlarda düşük is emisyonu hedefli yanma odasının tasarımı ve uygulanması
- Tez No: 693022
- Danışmanlar: DOÇ. DR. LEVENT YÜKSEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Dizel motorların emisyon seviyeleri yıllardır sıkı bir şekilde kontrol edilmektedir. Bu emisyon seviyelerini karşılamak, dizel motor geliştiricileri için her zaman zor bir iş olmuştur. Dizel motorlarda kullanılan emisyon azaltıcı sistemlerinin maliyeti ve kontrol problemleri ele alındığında, mühendisler, is ve azotoksit emisyonlarını düşürmek için alternatif tasarım çözümleri bulmak zorunda kalmıştır. Bir dizel motorda yanma odasının tasarımını değiştirmek, emisyon azaltıcı sistemlerin maliyet ve kontrol problemleri ele alındığında daha ucuz ve kolaylıkla uygulanabilir bir yöntemdir. Dolayısıyla dizel motor tarihinde pek çok yanma odası tasarımı incelenmiş ve test edilmiştir. Piston yanma odasının geometrik şekli, silindir içi türbülans yapılarını ve akış hızlarını doğrudan etkilediği için, dizel motorlarda performans ve emisyon seviyelerinin kontrolü açısından doğrudan etkiye sahiptir. Günümüzde en çok kullanılan yanma odası tasarımları meksika şapkası geometrisi ve kademeli yanma odası geometrisidir. Özellikle kademeli yanma odası geometrisinin silindir içi hava hareketlerine, silindir içi hava-yakıt karışımına etkisi ve is emisyon seviyelerine etkisi detaylı olarak araştırılmıştır. Bu tez kapsamında, kademeli yanma odası geometrisine sahip bir yanma odasının silindir içi vorteks oluşumuna etkisi incelenmiş ve geleneksel meksika şapkasıyanma odası ile karşılaştırılmıştır. 3 boyutlu hesaplamalı akış dinamiği araçları kullanılarak, soğuk akış modelleri iki yanma odası tasarımı için kurulmuş ve vorteks oluşumları karşılaştırılmıştır. Soğuk akış analizleri çalışmalarından elde edilen sonuçlar doğrultsunda, kademeli yanma odasına sahip bir piston modeli üretilip tek silindirli ve mekanik enjeksiyon sistemine sahip bir motorda test edilmiştir. Testler sonucunda kademeli yanma odası geometrisinin is emisyonlarına etkisi gözlemlenip, sonuçlar, meksika şapkası yanma odası geometrisi ile alınan emisyon seviyeleri ile karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Diesel engine emission levels are strictly regulated over the year. Meeting these emission regulations has always been a challenging job for diesel engine developers. Considering the cost problems and complexities of diesel engine aftertreatment systems, in order to meet the soot and NOx levels, engineers had to come up with alternative design solutions. Since changing the combustion chamber design has always been a more cost effective and easily applicable solution compared to complex diesel engine aftertreatment devies, various chamber designs have been researched and tested by engineers. The geometrical shape of the combustion chamber is particularly significant in order to improve the turbulent flow structures and in-cylinder flow velocities that would affect combustion efficiency and engine-out emissions. Two of the most widely used designs are mexican hat and stepped-lip chambers. The stepped lip design in particular, has been widely investigated due to their fuction of promoting recirculating flow structures which enhances fuel-air mixing and resulting with lower soot emission levels. The main objective of this thesis is to investigate the effect of stepped-lip combustion chamber design and compare the in-cylinder vortex structures with a conventional mexican hat chamber. A 3D CFD model has been carried out in order to understand the in-cylinder flow structures and vortex formations. Then an experimental study has been conducted with a single cylinder diesel engine with an in-line pump injection system and soot emission levels of both mexican hat and stepped lip combustion chambers have been compared.
Benzer Tezler
- Dar gözenekli kanalların akustik ve akış davranışlarının optimizasyonu - dizel partikül filtresine uygulanması
Optimization of acoustic and flow behavior of narrow porous channels - applied to the diesel particulate filter
SİNEM ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK EROL
- Termal bariyer kaplamanın turbo doldurmalı bir dizel motorunun performansına etkileri
Başlık çevirisi yok
HALİT YAŞAR
Doktora
Türkçe
1997
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VELİ ÇELİK
- Bacalar ve baca hesabının bilgisayar programlanması
Chimneys and the computer programming of the chimney calculations
KEMAL GANİ BAYRAKTAR
- Dizel içten yanmalı motorlarda silindir içerisindeki hava hareketlerinin incelenmesi
In-cylinder flow characterization of air in diesel internal combustion engines
CEM DEMİRKESEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Yanma ve yanma ürünlerinin hava kirliliğine etkileri ve Ağaçlı-Keşan linyitlerinin km.9003 analizörü ile baca gazlarının analizi
Combustion and environmental effects of combustion products and analyse of slack gases with km 9003 analysis device of Ağaçlı-Keşan lignites
İ.ETHEM KARAAĞAÇLIOĞLU