Geri Dön

Üretilen farklı yakıt katkılarıyla bir dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerinin iyileştirilmesinin deneysel incelenmesi

Experimental investigation of the improvement of combustion, performance and emission characteristics of a diesel engine by using produced different fuel additives

PDF İndir

  1. Tez No: 704351
  2. Yazar: ABDÜLVAHAP ÇAKMAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ÖZCAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 288

Özet

Bu tez çalışmasında gliserin eterleri, kömür nanoparçacıkları ve bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanımı araştırılmıştır. Bu çerçevede gliserinden kimyasal yöntemle gliserin eterleri sentezlenmiş ve spektroskopik teknikler ile karakterizasyonu yapılmıştır. Sentezlenen gliserin eterleri dizel-biyodizel yakıt karışımı ile %2 ve %5 hacimsel oranda harmanlanmış ve bazı önemli yakıt özelikleri belirlenmiştir. Gliserin eterlerinin motor performansı, egzoz emisyonları ve yanma karakteristiklerine etkileri farklı sıkıştırma oranları ve püskürtme avanslarında gerçekleştirilen kapsamlı motor testleri ile araştırılmıştır. Mevcut metalik nanoyakıt katkılarına alternatif olma potansiyeline sahip kömür nanoparçacıkları bilyeli değirmende yaş ortamda öğütme yöntemi ile üretilerek taramalı elektron mikroskobu ve partikül boyutu ölçüm cihazı ile karakterizasyonu yapılmıştır. Kömür nanoparçacıkları ultrasonik yöntemle dizel ve dizel-biyodizel yakıt karışımına (B20) 100 ppm, 200 ppm ve 300 ppm oranında eklenerek nanoyakıtlar hazırlanmıştır. Kömür nanoparçacık içeren nanoyakıtın kararlılık testleri gerçekleştirildikten sonra önemli yakıt özellikleri belirlenmiş ve ardından motor performans ve emisyon testleri yapılmıştır. Bor oksit (B2O3) nano parçacıkları dizel-biyodizel karışımı (B20) ile 50 ppm, 100 ppm ve 200 ppm konsantrasyonunda harmanlanmıştır. Hazırlanan nanoyakıtların yakıt özellikleri ölçülmüş ve standart motor ayarlarında motor testleri gerçekleştirilmiştir. Yakıt özellikleri, motor performansı ve egzoz emisyonları açısından değerlendirildiğinde gliserin eterlerinin %2 oranında kullanılabileceği belirlenmiştir. Bu orandaki gliserin eterleri, motor performansını kötüleştirmeden ortalama NOX ve is emisyonlarını eş zamanlı olarak sırasıyla %34,96 ve %15,79 oranında azaltmıştır. Kömür nanoparçacıkları dizel yakıtına 300 ppm oranında eklenmesi halinde motor performansının artığı ve is emisyonu hariç egzoz emisyonlarının azaldığı tespit edilmiştir. Elde edilen tüm bulgular kömür nanoparçacıklarının dizel yakıtı için nanoyakıt katkısı olarak kullanılma potansiyelinin yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Bor oksit nanoparçacıklarının motor performansı açısından 100 ppm oranında kullanılması gerektiği belirlenmiş ancak bor oksit nanoparçacıklarının yüksek fiyatı nedeniyle birim efektif güç için hesaplanan maliyet %123 oranına kadar artmıştır. Bu nedenle bor oksit nanoparçacıklarının yakıt katkısı olarak kullanımının ekonomik olmayacağı değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the usability of glycerin ethers, coal nanoparticles, and boron oxide nanoparticles as diesel fuel additives were investigated. For this, glycerin ethers were synthesized from glycerin by the chemical route and characterized by various spectroscopic techniques. The produces glycerol ethers were blended with a diesel-biodiesel fuel mixture at the rate of 2% and 5% (by volume) and then some important fuel properties of fuel blends were determined. The effects of glycerin ethers on engine performance, exhaust emissions, and combustion characteristics were investigated by extensive engine tests performed at different compression ratios and fuel injection timings. Coal nanoparticles, which have the potential to be an alternative to existing metallic nano-fuel additives, were produced by the wet grinding process in a ball milling machine and were characterized by scanning electron microscope and particle sizer analyzer. Coal nanoparticles were doped with diesel and a diesel-biodiesel blend (B20) in the concentration of 100 ppm, 200 ppm, and 300 ppm using the ultrasonication technique. Once performing the stability tests of the nano-fuel containing coal nanoparticles, the important fuel properties were measured and then engine performance and emission tests were carried out. Boron oxide (B2O3) nanoparticles were dispersed in the diesel-biodiesel mixture (B20) at concentrations of 50 ppm, 100 ppm, and 200 ppm. The fuel properties of the prepared nano-fuels were measured and engine tests were conducted at standard engine settings. It is determined that glycerol ethers can be blended by 2% with a diesel-biodiesel mixture when an evaluation in terms of fuel properties, engine performance, and emissions is made. 2% glycerin ethers reduced the average NOX and soot emissions by 34.96% and 15.79% simultaneously, respectively, without deteriorating the engine performance. It was determined that incorporation of coal nanoparticles into diesel fuel at 300 ppm concentration led to an increase in engine performance and a significant reduction in exhaust emissions except for soot emission. All the findings obtained indicated that coal nanoparticles have a high potential for utilization as a nano fuel additive to diesel fuel. It was observed that boron oxide nanoparticles can be used at a concentration of 100 ppm regarding improvement in engine performance, but because of the high price of boron oxide nanoparticles, the cost per unit of effective power increased up to 123%. For this reason, it was concluded that

Benzer Tezler

  1. Tez No

    622987

    Çimento esaslı kompozit plakalarla güçlendirilmiş bölme duvarlarının kayma dayanımının belirlenmesi

    Determination of shear strength of infill walls strengthened by cement based composite plates

    MUSTAFA GÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA GENÇOĞLU

  2. Tez No

    398087

    SiC esaslı seramiklerin spark plazma sinterleme (SPS) yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterisation of SiC based ceramics by using spark plasma sintering (SPS) method

    MEHTAP DENİZ AKARSU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN

  3. Tez No

    551385

    Tarihi yapıların onarımında kullanılmak üzere puzolan katkılı hidrolik kireç esaslı onarım harcı üretilme olanaklarının araştırılması

    A study on hydraulic lime mortars with pozzolan addition for historic masonry repairs

    DİLARA GÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEDEN ACUN ÖZGÜNLER

  4. Tez No

    349749

    An investigation on the luminescence and structural properties of erbium doped cadmiumniobate phosphors

    Er2O3 katkılı CdNb2O6 fosfor tozların sentezi ,microyapı karakterizasyonu ve lüminesans verimleri

    SANAZ GHAFOURI AIAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖNÜL ÖZEN

  5. Tez No

    238914

    Katkılı Bi1.5Zn0.92Nb1.5O6.92 dielektrik seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu

    Production and characterization of doped Bi1.5Zn0.92Nb1.5O6.92 dielectric ceramics

    HANİFE ZORLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    DOÇ. DR. AYHAN MERGEN

    DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZDEMİR

Geri Dön