Expermnter and theoretical analysis of the performance of diesel blended fueled engine with aluminum oxide nanoparticle as additives
Irak'ta bir güneş hibrit gaz türbini enerji santrali için enerji yönetimi ve 4e analizi
- Tez No: 940924
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULRAZZAK AHMED SALEH AKROOT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Bu çalışma deneysel ve teorik olarak Bağdat'a 65 km uzaklıktaki El-Furat El-Awsat Teknik Üniversitesi/El-Müseyyeb Teknik Enstitüsü, Güç Mekaniği Teknolojisi Bölümü'nde dört zamanlı, dört silindirli bir dizel motor kullanılarak yürütülmüştür. Üç yakıt girişi vardır: İlk aşamada saf dizel yakıtı kullanılmıştır. İkinci aşamada Su Sümbülünden elde edilen biyoyakıt saf dizel ile harmanlanmıştır. Üçüncü aşamada nanomalzeme (Al2O3) ve 50, 100 ve 150 ppm'lik üç karışım oranı harmanlanmıştır. Aşağıdaki göstergeler geleneksel yakıtın etkisi altında incelenmiştir: Frenlemenin termal verimliliği, özgül yakıt tüketimi, egzoz sıcaklığı, karbon monoksit, karbon dioksit, yanmamış hidrokarbonlar ve azot oksitler. En yüksek fren termal verimi değeri, saf dizel yakıtı (D100) ile karşılaştırıldığında, yarım ve tam yüklerde yakıt türü (D80B20N150) için sırasıyla %6, %7 ve %9 artışla %39, %45, %47 ve %48'e ulaşarak kaydedilirken, konvansiyonel yakıta göre en düşük fren termal verimi, tam yük seviyesinde %34'e ulaşarak, konvansiyonel yakıta göre %9 artışla kaydedildi. Yakıt türü ayrıca, nanopartiküller ve biyodizel (BSFC) ile karıştırılmış yakıt tüketiminde yarım ve tam yüklerde bir düşüş kaydetti ve yüzdeler, saf yakıta (D100) kıyasla sırasıyla %52, %55 ve %58 olarak gerçekleşti. En iyi düşüş, biyodizel (D80B20N150) ppm ile nanopartiküllerin eklenmesiyle gerçekleşti. Aynı zamanda yakıt tüketimi (D80B20) saf dizel yakıta göre %3 oranında düşmüştür. Ayrıca, (D80B20)'den biyodizelin biyodizel ile birlikte eklenmesiyle, 1800 devir/dakika motor devrinde, yarım ve tam yüklerde saf dizel yakıtı D100'e kıyasla karbon monoksit (CO) emisyonları azalmıştır. CO emisyonları %4 oranında azalmış olup, en iyi karışım saf dizel yakıta göre (D80B20N15 0) olmuştur. CO2 emisyonları, biyodizelin saf yakıtla birlikte eklenmesiyle yarım yükte ve 1150 devir/dakika devrinde artarken, 1800 devir/dakika ve tam yükte saf dizel yakıta göre azalmıştır ve en iyi karışım D80B20N150 olup, yüzdesi %8 olmuştur. Dizel yakıtın biyodizel ve farklı karışımlarla yanması tüm yakıt karışımları için simüle edilmiştir. Burada kütle kesri %11,7 idi ve artan motor devriyle birlikte, kesir kütlesinde (D80B20N150)'de biyodizelli dizel yakıtından (D80B20) daha yüksek bir artış gözlemlendiği görülmektedir. Çalışma, ANSYS Fluent yazılımını kullanarak sayısal analizi içermektedir. Beklenen sonuçlar deneysel sonuçlarla iyi bir uyum içindeydi. Azot oksit (NOx) emisyonları, biyodizelli biyodizel (D80B20) oranının artmasıyla, saf dizel yakıtı D100'e kıyasla yarı ve tam yüklerde artmıştır. Saf dizel yakıtına kıyasla artış yüzdesi %10'dur. Biyodizelli dizel yakıt karışımlarına nanopartiküller (AL2O3) eklendiğinde, tüm karışımlarda NOx emisyonlarında bir azalma gözlemlenmiştir, ancak en iyi durum D80B20N150'de olmuştur. D80B20N150'deki nanopartiküllerin artmasıyla, kütle kesri de saf dizel ve biyodizelden düzenli olarak daha az %1,3 oranında azalmıştır. Görünüşe göre artan hızla birlikte, dizel karışımlı biyodizel D80B20 ile karşılaştırıldığında D80B20N150 için kütle oranında bir azalma gözlemlendi ve bu azalma iyi bir faktör olarak kabul edildi. Ayrıca, tüm test edilen karışımlar için yük ile yanmamış hidrokarbon (HC) emisyonları yarım yüktedir. Alüminyum oksit nanopartikülleri dahil edilerek test edilen yakıtların çoğunun emisyonlarının saf dizel yakıtına kıyasla D80B20N150'yi %1,5 oranında azalttığı gözlemlendi. Biyodizel karışımlarında, kalorifik değer iyileşir, viskozite azalır ve yakıt tamamen yanar, bu da hidrokarbon emisyonlarını azaltır
Özet (Çeviri)
This work was conducted experimentally and theoretically in the Department of Power Mechanics Technology, Al-Furat Al-Awsat Technical University/Al-Musayyab Technical Institute, 65 km from Baghdad, using a four-stroke, four-cylinder diesel engine. There are three fuel inputs: In the first stage, pure diesel fuel was used. The biofuel extracted from Water Hyacinth was blended with pure diesel in the second stage. Third-stage nanomaterial (Al2O3) and three mixture ratios of 50, 100, and 150 ppm were blended. The following indicators were studied under the influence of conventional fuel: Thermal efficiency of braking, specific fuel consumption, exhaust temperature, carbon monoxide, carbon dioxide, unburned hydrocarbons, and nitrogen oxides. While the highest value of braking thermal efficiency was recorded at half and full loads for the fuel type (D80B20N150) compared to pure diesel fuel (D100) as it reached 39%, 45%, 47%, and 48%, with increases of 6%, 7%, and 9%, respectively, compared to the conventional fuel. In comparison, the lowest braking thermal efficiency was recorded in the fuel type (D80B20) at a full load level, reaching 34%, which is an increase of 9% compared to conventional fuel. The fuel type also recorded a decrease in the consumption of fuel mixed with nanoparticles and biodiesel (BSFC) at the half and full loads, and the percentages were 52%, 55%, and 58%, respectively, compared to pure fuel (D100). The best decrease was when adding nanoparticles with biodiesel (D80B20N150) ppm. At the same time, fuel consumption (D80B20) decreased by 3% compared to pure diesel fuel. Also, carbon monoxide (CO) emissions decreased by adding biodiesel from (D80B20) to biodiesel compared to pure diesel fuel D100 at half and full loads at an engine speed of 1800 rpm. CO emissions decreased by 4%, where the best blend was (D80B20N15 0) compared to pure diesel fuel. CO2 emissions rose at half load at 1150 rpm when biodiesel was added to pure fuel, while compared to pure diesel fuel, they fell at full load and engine speed of 1800 rpm. The optimal blend was D80B20N150 relative to pure diesel fuel D100, with a reduction of 8%. The combustion of diesel fuel with biodiesel and different blends was simulated for all fuel blends. Here, the mass fraction was 11.7%, and it seems that with increasing engine speed, fraction mass was observed at (D80B20N150) higher than diesel fuel with biodiesel (D80B20). The work includes numerical analysis by using the ANSYS Fluent software. The anticipated outcomes were strongly concorded with the empirical findings. Nitrogen oxide (NOx) emissions increased by increasing the proportion of biodiesel (D80B20) with biodiesel compared to pure diesel fuel D100 at half and full loads. The percentage of the increase was 10% compared to pure diesel fuel. When adding nanoparticles (AL2O3) to diesel fuel blends with biodiesel, a decrease in NOx emissions was observed in all blends, but the best case was at D80B20N150. With the increase of the nanoparticles at D80B20N150, the mass fraction decreased regularly less than pure diesel and biodiesel by 1.3%. It appears that with increasing speed, a decrease in mass fraction was observed for D80B20N150 compared with diesel blends biodiesel D80B20, and this decrease is considered a good factor. The unburned hydrocarbon (HC) emissions are also at half load for all tested mixtures. It was observed that the emissions of most tested fuels decreased D80B20N150 by 1.5% compared with pure diesel fuel by incorporating nanoparticles of aluminum oxide. The calorific value of biodiesel blends increases, viscosity diminishes, and full combustion occurs, resulting in reduced hydrocarbon emissions.
Benzer Tezler
- Mimari kuramda post-antroposentrik bir yaklaşım: Hayvanı mimarlık nörofenomenolojisinde edinimleri bağlamında tartışmak
A post-anthropocentric approach in architectural theory: Debating on the animal in the context of its possessions in architectural neurophenomenology
UĞUR SARIŞEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE ŞENTÜRER
- Towards psychological wellbeing: A comprehensive examination of mentalization in Turkish preschool children
Psikolojik iyi oluş haline doğru: Zihinselliştirmenin okul öncesi dönemdeki Türk çocuklarda kapsamlı incelenmesi
SELİN KİTİŞ
- Twitter usage practices of journalists and the possible changes Twitter usage practices can cause on journalism: With the approach of cyberanthropology
Gazetecilerin Twitter kullanım pratikleri ve Twitter kullanım pratiklerinin gazetecilikte neden olabileceği değişimler: Siber antropoloji yaklaşımıyla
LAURA AVADAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
AntropolojiGalatasaray ÜniversitesiRadyo Televizyon ve Sinema Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELGİZ YILMAZ
- A Comparision of the understanding of story narratives among middle and working class children
Başlık çevirisi yok
BİRSEN PALUT
- Children's referential communication skills: The role of early joint attention and caregivers' language input and feedback
Çocukların göndergesel iletişim becerileri: Erken ortak dikkat, anne tarafından yöneltilen dil ve geri bildirimlerin rolü
EZGİ YILDIZ TAŞKIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
PsikolojiKadir Has ÜniversitesiPsikoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BERNA ARSLAN UZUNDAĞ