Investigation of the effect of adding nitrogen on the torque generated by a four- cylinder engine
Dört silindirli bir motorun ürettiği tork üzerinde azot eklenmesinin etkisinin incelenmesi
- Tez No: 849549
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YASER ALAIWI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Altınbaş Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu çalışmanın amacı dizel motorlara nitrojen gazı (N2) ilavesinin etkisini araştırmaktır. Öncelikle nitrojen gazının çeşitli özelliklerine ve bunların yanma süreçlerini ve emisyonları nasıl etkileyebileceğine bakmayı amaçlamaktadır. Çalışma, nitrojen gazı konsantrasyonunun sıkıştırma ateşlemeli dizel motorun yanma verimliliği, emisyonları ve performansı üzerindeki etkisini analiz etmek için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonlarından yararlanıyor. Bulgular, yanma dinamiğinin nitrojen gazı ilavesinden, değişen sıcaklık ve basınç düzenlerinden önemli ölçüde etkilendiğini göstermektedir. Sonuç olarak silindirin maksimum basıncı, ısı salınım hızı ve ateşleme gecikmesi değişkendir. Ayrıca araştırma, nitrojen gazının emisyonlar, özellikle de partikül madde ve nitrojen oksit (NOx) emisyonları (PM) üzerindeki etkilerini inceliyor. Azot gazı, tepe yanma sıcaklıklarını düşürerek ve mevcut oksijen miktarını azaltarak NOx emisyonlarını azaltma potansiyeline sahiptir. Ancak nitrojen içeriği partikül madde (PM) emisyonlarını etkilediğinden hem hafifletme hem de alevlendirme mümkündür. Bu çalışma, dizel motorların verimliliğini ve temizliğini artırmak için nitrojen gazı ilavesinin uygun bir teknik olarak önemini vurgulayarak daha fazla ampirik araştırma ve teknolojik atılımların kapısını açıyor. Bu çalışma nitrojen gazı konsantrasyonunun yanma odasına giren karışımın hızı üzerindeki etkisini değerlendirmektedir. Kütle akış hızı ve akış hızı pozitif ilişkilidir; akış, 0,00015 kg/s kütle akış hızında 7,96 m/s'de maksimuma ve 0,00025 kg/s'de 7,85 m/s'ye ulaşır. Motorun dönüş hızı arttıkça krank mili daha hızlı deforme olur. Sırasıyla 1800 RPM, 2200 RPM ve 2600 RPM'de deformasyon değerleri özellikle tanımlanır. Krank miline uygulanan deformasyon ve basınç nitrojen gazı konsantrasyonlarından etkilenir. Deformasyon değerleri 1 mol dizele 0,1 mol oranında görülebilmektedir. Çalışma, nitrojen gazı konsantrasyonları arttığında sıcaklığın düştüğünü, çünkü nitrojen gazının motor sıcaklığını büyük ölçüde azalttığını ortaya koyuyor. Krank milinin maruz kaldığı gerilim, motorun dönme hızı ve nitrojen gazı konsantrasyonuyla orantılıdır. Deformasyon değerleri 1800 RPM ve 2200 RPM'de artar, bu da kütle akış hızı ile krank mili deformasyonu arasındaki korelasyon nedeniyle içten yanma odasındaki basınçların dalgalandığını gösterir.
Özet (Çeviri)
The goal of this study is to investigate the impact of adding nitrogen gas (N2) to diesel engines. It primarily aims to look at the various characteristics of nitrogen gas and how they could affect combustion processes and emissions. The study utilizes computational fluid dynamics (CFD) simulations to analyze the influence of nitrogen gas concentration on the combustion efficiency, emissions, and performance of a compression-ignition diesel engine. The findings demonstrate that the dynamics of combustion are significantly impacted by the addition of nitrogen gas, changing patterns of temperature and pressure. As a result, the cylinder's maximum pressure, rate of heat release, and ignition delay are all variable. Additionally, the research examines the effects of nitrogen gas on emissions, particularly on particulate matter and nitrogen oxide (NOx) emissions (PM). By lowering peak combustion temperatures and reducing the amount of oxygen available, nitrogen gas has the potential to cut NOx emissions. However, because nitrogen content affects particulate matter (PM) emissions, both mitigation and exacerbation are possible. This work opens the door for further empirical investigation and technological breakthroughs by highlighting the relevance of nitrogen gas addition as a viable technique for improving the efficiency and cleanliness of diesel engines. This study assesses the impact of nitrogen gas concentration on the velocity of a mixture entering a combustion chamber. The mass flow rate and flow velocity are positively correlated, with the flow reaching its maximum at 7.96 m/s at a mass flow rate of 0.00015 kg/s and 7.85 m/s at 0.00025 kg/s. The crankshaft deforms more rapidly as the engine's rotational speed rises. At 1800 RPM, 2200 RPM, and 2600 RPM, respectively, the deformation values are particularly identified. The deformation and pressure applied to the crankshaft are affected by nitrogen gas concentrations. The deformation values can be seen at a ratio of 0.1 mole per 1 mole of diesel. The study discovers that when nitrogen gas concentrations increase, temperature drops, since nitrogen gas largely reduces engine temperature. The stress experienced by the crankshaft is proportional to the engine's rotational speed and the concentration of nitrogen gas. Deformation values increase at 1800 RPM and 2200 RPM, indicating fluctuating pressures in the internal combustion chamber due to the correlation between mass flow rate and crankshaft deformation.
Benzer Tezler
- 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
GÜVEN DEMİRTAŞ
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENK SAYIN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KEMAL BALKİ
- Süt sığırlarının rasyonlarına bor eklemenin kolostrum kalitesi, kolostrum bileşenleri ve buzağılarda IGG seviyesi ile bazı kan metabolitleri üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of adding boron to the ration of dairy cattle on colostrum quality, colostrum components and IGG levels and some blood metabolites in calves
CANSU ÇELİK
Doktora
Türkçe
2022
Veteriner HekimliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiHayvan Besleme ve Beslenme Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN ÇETİNKAYA
- Biber kalluslarında farklı azot konsantrasyonlarının kallus büyümesi ve kapsaisin birikimi üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of different nitrogen concentrations on callus growth and capsaicin accumulation in pepper calluses
SÜLEYMAN TOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiNiğde Ömer Halisdemir ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEMİL İŞLEK
- Bazı Bacillus izolatlarının poligalakturonaz üretimlerinin araştırılması
Investigation of polygalacturonase enzyme production by Bacillus strains isolated from various sources
KUDRET BULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiSakarya ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE AVCI
- INVESTIGATION OF THE EFFECTS OF NANOPARTICLE ADDITION IN DIESEL ENGINE RUNNING WITH BIODIESEL/DIESEL FUEL BLENDS
Biyodizel/dizel yakıt karışımlarıyla çalışan dizel motorda nanoparçacık ilavesinin etkilerinin incelenmesi
ALI SALAM KHALEEL AL-GBURI
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAMET USLU
DOÇ. DR. DURAİD F. MAKI