Geri Dön

Dizel motorlarda TiO2 nanopartiküllerinin motor performansına ve emisyon değerlerine etkisinin deneysel olarak incelenmesi

Experimental investigation of the effect of TiO2 nanoparticles on engine performance and emission values in diesel engines

PDF İndir

  1. Tez No: 888787
  2. Yazar: SEFA KOCA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH AKTAŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 73

Özet

Bu çalışma, saf dizel yakıt ile farklı konsantrasyonlarda TiO2 nanopartiküllerinin eklenmesiyle oluşturulan yakıtlar kullanılarak dört zamanlı ve üç silindirli bir dizel motorda performans ve emisyon değerlerinde meydana gelen değişikliklerin incelenmesini amaçlamıştır. Saf dizel yakıta TiO2 nanopartiküllerinin eklenmesiyle dizel motorun yanma özelliklerinin iyileştirilmesi ve egzoz emisyonlarının zararlı etkilerinin azaltılması amaçlanmıştır. Saf dizel ve TiO2 nanopartikül katkılı yakıt numuneleri 25 ppm, 50 ppm ve 75 ppm olmak üzere üç ayrı miktarda D100, D100+25TiO2, D100+50TiO2 ve D100+75TiO2 olmak üzere manyetik ve ultrasonik karıştırıcılarda hazırlandı. Araştırmada kullanılan tüm yakıt numuneleri, tam yükte farklı devirler ve 1800 dev/dk sabit devir farklı yük değerleri olmak üzere iki farklı deneysel çalışmada kullanılmıştır. Tam yükte ve farklı motor hızlarında TiO2 eklentisi ile fren gücü ve tork değerlerinde saf dizele kıyasla sırasıyla %2,9 ve %5'lik artış sağlanmıştır. Fren ısıl verimi, düşük TiO2 katkısında saf dizele göre ortalama %4.5 artış göstermiştir. Fren özgül yakıt tüketiminde ise düşük nanopartikül katkısında ortalama %4,5 oranında azalma sağlanmıştır. Tam yükte, motor devri ve nanopartikül konsantrasyonu artıkça egzoz gaz sıcaklığında artış görülmüştür. CO2 ve NOx emisyonlarında ise en yüksek konsantrasyondaki nanopartikül eklentisinde saf dizele göre sırasıyla ortalama %4,7 ve %14,7 artış tespit edilmiştir. Sabit 1800 dev/dk ve %25, %50, %75 ve %100 olmak üzere dört farklı yük seçeneklerinde ise TiO2 katkılı yakıtlar saf dizel ile karşılaştırıldığında, maksimum fren termal verimliliğinde %15,12 artış, maksimum fren özgül yakıt tüketiminde ise %13,36 düşüş görülmüştür. Saf dizele göre en yüksek TiO2 katkılı yakıtta ve maksimum yükte egzoz emisyonlarındaki CO2 miktarı %5 arttı. TiO2 ilaveli tüm yükler için NOX emisyonlarında ortalama %11,44 oranında artış meydana geldi. Sonuçlar, TiO2 nanopartiküllerinin eklenmesiyle oluşturulan yakıt karışımının dizel motorlarda belirli oranlarda kullanılabileceğini ve TiO2 katkısının yanma özelliklerini ve motor performansını olumlu yönde iyileştirdiğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

This study aimed to examine the changes in performance and emission values in a four-stroke and three-cylinder diesel engine by using pure diesel fuel and fuels created by adding TiO2 nanoparticles. Adding TiO2 nanoparticles to the fuel aimed to improve the combustion characteristics of the diesel engine and reduce the harmful effects of exhaust emissions. Pure diesel and TiO2 nanoparticle added fuel samples in three distinct amounts, 25 ppm, 50 ppm, and 75 ppm, were prepared in magnetic and ultrasonic mixers as D100, D100+25TiO2, D100+50TiO2 and D100+75TiO2. All fuel samples used in the research were used in two different experimental studies that are different speeds at full load and 1800 rpm constant speed at different load values. With TiO2 addition at full load at different engine speeds, an increase of 2.9% and 5%, respectively, was achieved in brake power and torque values compared to pure diesel. Brake thermal efficiency increased by an average of 4.5% in low TiO2 additive compared to pure diesel. An average of 4.5% reduction in brake specific fuel consumption was achieved with the low nanoparticle contribution. At full load, an increase in exhaust gas temperature was observed as engine speed and nanoparticle concentration increased. In CO2 and NOx emissions, an average increase of 4.7% and 14.7%, respectively, was detected in the nanoparticle addition with the highest contraction compared to pure diesel. When TiO2 added fuels are compared with pure diesel at 1800 rpm and four different load options that are 25%, 50%, 75% and 100%, it is seen that 15.12% increase in brake thermal efficiency and a 13.36% decrease in brake specification fuel consumption. When TiO2 added fuels were compared to pure diesel, there was a 15.12% raise in brake thermal efficiency and a 13.36% drop in brake specification fuel consumption. The amount of CO2 in exhaust emissions increased by 5% at maximum load in the fuel with the highest TiO2 additive according to neat diesel. There was an average increase of 11.44% in NOx emissions for all loads with TiO2 addition. The results show that the fuel mixture created by adding TiO2 nanoparticles can be used in certain proportions in diesel engines and that the TiO2 addition positively improves the combustion properties and engine performance.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    283283

    Investigation of nanoparticle additives to the biodiesel and diesel fuels for improvement of the performance and exhaust emissions in a compression ignition engine

    Dizel motorlarda performans ve egzoz emisyonlarinin iyileştirilmesi için biyodizel ve dizel yakitlarina ilave edilen nanopartikül katkilarinin incelenmesi

    TAYFUN ÖZGÜR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADİR AYDIN

  2. Tez No

    690860

    Dizel motorlarda SCR sisteminde kullanılan katalizörlerin NOx emisyonlarına etkilerinin nümerik olarak incelenmesi

    Numerical analysis of the effects of catalysts used in SCR system in diesel engines on NOx emissions

    NESLİHAN AKSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik BilimleriAfyon Kocatepe Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YAŞAR ÖNDER ÖZGÖREN

  3. Tez No

    418937

    Dizel motorlarda kirletici emisyonların kontrol edilmesine yönelik Fe2O3 esaslı katalizörlerin kullanıldığı DOC ve SCR sistemlerinin geliştirilmesi

    Development of DOC and SCR systems using Fe2O3 based catalysts to control pollutant emissions in diesel engines

    İBRAHİM ASLAN REŞİTOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL ALTINIŞIK

  4. Tez No

    405161

    Development of a NOx reduction system for diesel engines

    Dizel motorlar için NOx azaltma sisteminin geliştirilmesi

    CEYLA ÖZGÜR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADİR AYDIN

  5. Tez No

    284259

    Termal bariyer kaplamanın dizel motor performans ve emisyonlarına etkisinin deneysel olarak incelenmesi

    An experimental study on the effects of the thermal barrier plating over diesel engine performance and emissions

    HÜSEYİN GÜRBÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. HASAN GÖKKAYA

Geri Dön