Direkt enjeksiyonlu bir HCCI motorda farklı yanma odası tasarımı ve alkol benzin karışımlarının yanma ve emisyon karakteristikleri üzerindeki etkisinin CFD ile incelenmesi
CFD investigation of the effect different combustion chamber design and alcohol gasoline mixture on combustion and emission characteristics in a direct injection HCCI engine
- Tez No: 743459
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ TÜRKCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Bu tez çalışmasında, yanma odası tasarımının ve alkol-benzin karışımlarının HCCI yanma ve emisyonları üzerindeki etkileri hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD-computational fluid dynamics (CFD)) yöntemi ile gerçekleştirilen analizler kullanılarak incelenmiştir. Yapılan analizlerde sıkıştırma oranı ve yanma odası hacmi sabit tutularak farklı piston tasarımları ve farklı oranlarda alkol-benzin karışımları kullanılmıştır. HCCI yanmanın modellenmesinde CFD yazılımı olan AVL Fire kullanılmıştır. Yanma ve türbülans modellemesi için ECFM-3Z yanma modeli ve standart k-ε türbülans modeli kullanılmıştır. Analiz sonuçlarından piston tasarımının ve alkol-benzin karışımlarının HCCI yanma verimini ve egzoz emisyonlarını önemli ölçüde etkilediği görülmüştür. Piston yüzeyine verilen ikinci bir kademenin türbülans oluşumunu artırarak yanmamış HC oranını azalttığı tespit edilmiştir. Piston çanağı geometrilerinin tamamında yakıt karışımlarındaki etanol ve metanol oranı arttıkça silindir gaz basıncı ve sıcaklığı azalmıştır. Silindir içi sıcaklık dağılımı görüntüleri ile piston tasarımının HCCI yanma üzerindeki etkileri daha detaylı olarak incelenmiştir. Görsellerden piston tasarımının silindir içi sıcaklık dağılımını ve bunun bir sonucu olarak NOx emisyonunu büyük ölçüde etkilediği görülmüştür. Aynı zamanda piston tasarımı ve farklı oranlardaki alkol katkısının yakıtın yanma sürecini önemli ölçüde etkilediği ve HCCI yanmanın kontrolünde kullanılabileceği görsel verilerle de doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the effects of combustion chamber design and alcohol-gasoline mixtures on HCCI combustion and emissions were investigated using computational fluid dynamics (CFD) analysis. In the analysis, different piston designs and alcohol-gasoline mixtures at different rates were used by keeping the compression ratio and combustion chamber volume constant. CFD software AVL Fire was used to model HCCI combustion. ECFM-3Z combustion model and standard k-ε turbulence model were used for combustion and turbulence modeling. From the results of the analysis, it was seen that the piston design and alcohol-gasoline mixtures significantly affect the HCCI combustion efficiency and exhaust emissions. It has been determined that a second stage applied to the piston surface increases the turbulence formation and decreases the unburned HC ratio. Cylinder gas pressure and temperature decreased as the ratio of ethanol and methanol in the fuel mixtures increased in all piston bowl geometries. In-cylinder temperature distribution images and the effects of piston design on HCCI combustion were examined in more detail. From the visuals, it was seen that the piston design greatly affects the in-cylinder temperature distribution and consequently NOx emissions. At the same time, it has been confirmed by visual data that the piston design and alcohol additives in different ratios significantly affect the combustion process of the fuel and that HCCI can be used in the control of combustion.
Benzer Tezler
- Direkt enjeksiyonlu bir HCCI motorda enjeksiyon parametrelerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of injection parameters on a direct injection HCCI engine
MUSTAFA DENİZ ALTINKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKCAN
- Direkt püskürtmeli HCCI bir motorda püskürtme parametrelerinin yanma ve emisyon karakteristiklerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of injection parameters on the combustion and emission characteristics of a di-HCCI engine
ALİ TÜRKCAN
Doktora
Türkçe
2013
Teknik EğitimKocaeli ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÇANAKCI
- HCCI bir motorda çalışma parametrelerinin yanmaya etkilerinin incelenmesi
An investigation of the effects of operation parameters on combustion in a HCCI engine
SEYFİ POLAT
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN SERDAR YÜCESU
- Süperşarjlı homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli (HCCI) bir motorda yanma parametrelerinin nümerik olarak incelenmesi
Numerical investigation of combustion parameters in a supercharged homogenous charge compression ignition (HCCI) engine
AHMET BULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiHitit ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEYFİ POLAT
- Kısmi homojen dolgulu direkt enjeksiyonlu bir dizel motorunun deneysel ve numerik olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of a partially homogeneous charge di diesel engine
ADEM TÜYLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KOLİP