Geri Dön

Biyodizel n-oktanol yakıt karışımına nanopartikül ilavesinin motor performansı ve yanma üzerine etkisinin incelenmesi

Investigation of the effect of adding nanoparticles to biodiesel n-octanol fuel mixture on engine performance and combustion

PDF İndir

  1. Tez No: 838387
  2. Yazar: GÜVEN DEMİRTAŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. CENK SAYIN, DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KEMAL BALKİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 157

Özet

Bu çalışmada, biyodizel, n-oktanol ve nanopartikül karışımlarının motor performansı, egzoz emisyonları ve yanma karakteristiklerine etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışma için altı farklı test yakıtı hazırlanmıştır. Bu yakıtlar, saf dizel, saf biyodizel, biyodizel/n-oktanol karışımı, biyodizel/n-oktanol/100ppm çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT), biyodizel/n-oktanol/100ppm bor oksit (B2O3) ve biyodizel/n-oktanol/150ppm B2O3'tür. Deneysel çalışmada, 1,12 litre silindir hacmine sahip, tek silindirli, common rail direkt enjeksiyon sistemine sahip, ön püskürtmeli bir dizel motor kullanılmıştır. Deneyler, maksimum motor momentinin elde edildiği 1500 d/d sabit hızda ve dört farklı motor yükünde (%25, %50, %75 ve %100) gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, biyodizel ve karışım yakıtlarının dizele göre motor performansı, egzoz emisyonları ve yanma karakteristikleri tartışılmıştır. Volumetrik verim yüke bağlı olarak tüm test yakıtlarında artmıştır. H/Y oranı MWCNT ilavesi ile genellikle azalmıştır. Motor gücü, fren termik verim (FTV) ve egzoz gaz sıcaklığının (EGS) maksimum değerleri ile fren özgül yakıt tüketimi (FÖYT) ve fren özgül enerji tüketiminin (FÖET) minimum değerleri saf dizel çalışmasında elde edilmiştir. Saf biyodizel çalışmasında yanma verimi diğer test yakıtlarına kıyasla daha yüksektir. Yakıta 100 ppm B2O3 ilavesi ile hidrokarbon (HC) emisyonu önemli ölçüde azaltılmıştır. Saf dizel ile çalışmada, azot monoksit (NO) ve karbondioksit (CO2) emisyonları diğer test yakıtlarına kıyasla daha düşüktür. En yüksek CO2 ise, 150 ppm B2O3 katkısı ile ölçülmüştür. MWCNT ile çalışmada, tüm yük şartlarında maksimum silindir içi gaz basıncı, saf dizel kullanımı ile ölçülmüştür. %25 ve %50 yük şartlarında 100 ppm B2O3 katkısının silindir içi gaz basıncını arttırdığı tespit edilmiştir. En kısa tutuşma gecikmesi (TG) süresi saf dizel ile sağlanmıştır. %25 yük şartlarında, en yüksek ısı dağılımı MWCNT katkısı sağlanmıştır. Karışım yakıta 100 ppm ve 150 ppm B2O3 katkısının %25 ve %50 yük şartlarında saf dizele kıyasla daha yüksek ısı dağılımı sergilediği gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, the effects of biodiesel, n-octanol and nanoparticle blends on engine performance, exhaust emissions and combustion characteristics were investigated. Six different test fuels were prepared for the experimental study. These fuels are pure diesel, pure biodiesel, biodiesel/n-octanol blend, biodiesel/n-octanol/100ppm multi walled carbon nanotube (MWCNT), biodiesel/n-octanol/100ppm boron oxide (B2O3) and biodiesel/n-octanol/150ppm B2O3. In the experimental study, a single-cylinder, common rail direct injection system, pre-injected a diesel engine with a cylinder volume of 1,12 liters was used. The experiments were carried out at a constant speed of 1500 rpm, at which the maximum engine torque was obtained, and at four different engine loads (25%, 50%, 75% and 100%). In the study, the engine performance, exhaust emissions and combustion characteristics of biodiesel and blended fuels compared to diesel were discussed. Volumetric efficiency increased in all test fuels depending on the load. The H/Y ratio generally decreased with the addition of nanoparticles. The maximum values of engine power, brake thermal efficiency and exhaust gas temperature and the minimum values of brake specific fuel consumption and brake specific energy consumption were obtained in pure diesel operation. Combustion efficiency is higher in pure biodiesel operation compared to other test fuels. By adding 100 ppm B2O3 to the fuel, hydrocarbon (HC) emissions were significantly reduced. In pure diesel operation, nitrogen monoxide (NO) and carbon dioxide (CO2) emissions are lower compared to other test fuels. The highest CO2 emissions were measured with fuels containing 150 ppm B2O3 additives. In the study with MWCNT, the maximum in-cylinder gas pressure under all load conditions was measured using pure diesel. It was determined that 100 ppm B2O3 additive increased in-cylinder gas pressure at 25% and 50% load conditions. The shortest ignition delay time was achieved with pure diesel. At 25% load conditions, the highest heat release rate was provided by MWCNT additive. It was observed that 100 ppm and 150 ppm B2O3 additives to the blended fuel exhibited a higher heat release rate compared to pure diesel at 25% and 50% load conditions.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    838596

    Dizel-biyodizel yakıt karışımına yüksek moleküler ağırlıklı alkol ilavesinin motor performans, yanma ve emisyon karakteristiklerine etkisi

    Addition of high molecular weight alcohol to diesel-biodiesel fuel mixture effect on engine performance, combustion and emission characteristics

    HAKAN ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiMuş Alparslan Üniversitesi

    Nükleer Enerji ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SALİH ÖZER

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDAL TUNÇER

  2. Tez No

    570533

    Jeneratör tahrikinde kullanılan ağır hizmet bir dizel motorda oktanolün dizel veya biyodizel kullanımına etkilerinin deneysel olarak araştırılması

    Experimental investigation of the effects of octanol on diesel or biodiesel usage in a heavy duty diesel engine used in generator drive

    SELİM AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    EnerjiBatman Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. HÜSEYİN AYDIN

  3. Tez No

    127125

    Ayçiçek asidik yağının enzimatik esterleşmesi ile yağ asidi esterlerinin üretimi

    Production of fatty acid esters by enzymatic esterification of sunflower acid oil

    EMEL KURŞUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MELEK TÜTER

  4. Tez No

    610058

    Valorization of spent coffee grounds into biodiesel: Blending with alcohols, engine performance and FT-IR TGA, DSC and NMR characterizations

    Alkol, motor performansı ve FT-IR, TGA, DSC ve NMRkarakterizasyonuyla harmanlama yöntemiyle atıkkahvetelvesinin biyodizel'e dönüştürülmesi

    OMAR KHALID MUSTAFA AL-RUBAYE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDELAZIZ EMADELDIN ABDELAZIZ MOHAMED

  5. Tez No

    694393

    Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications

    Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma

    EDA YARSUR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ

Geri Dön