Sıkıştırma ile ateşlemeli motorlarda damlacık çarpışma modellerinin alev oluşumu üzerindeki etkilerinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the effects of droplet collision models on flame formation in compression ignition engines
- Tez No: 949179
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRAH KANTAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Otomotiv Mühendisliği, Mechanical Engineering, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: İçten yanmalı motorlar, damlacık çarpışması, difüzyon yanması, motor performansı, alev oluşumu, HAD, tutuşma gecikmesi, Internal combustion engines, droplet collision, diffusion combustion, engine performance, flame formation, CFD, ignition delay
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Bu yüksek lisans tez çalışmasında, sıkıştırma ile ateşlemeli motorlarda damlacık çarpışma modellerinin yanma karakteristikleri üzerindeki etkileri sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal analizler, Renault F8Q dört silindirli dizel motoru esas alınarak gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada motorun 3-boyutlu (3B) silindir içi yanma HAD modeli oluşturulmuş ve literatürdeki deneysel verilerle karşılaştırılarak doğrulama yapılmıştır. Ayrıca model validasyon sürecinde; ağ (mesh) yoğunluğu, zaman adımı (time step), türbülans modeli seçimi (RNG k-ε) ve ısı transfer modeli seçimi gibi kritik model hassasiyetleri detaylı olarak değerlendirilmiştir. Bu sayede, motorun tutuşma gecikmesi, silindir içi basınç eğrisi ve ısı salım oranları deneylerle yüksek uyum gösterecek şekilde sayısal olarak modellenmiştir. Modelin doğrulanmasının ardından farklı damlacık çarpışma modelleri (adaptive collision mesh, disabled, radius of ınfluence model, collision mesh model) kullanılarak simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, adaptive collision mesh (adaptif çarpışma ağı modeli), en erken ve en yoğun alev çekirdeği oluşumunu sağlamış; bu da daha hızlı tutuşma ve daha yüksek maksimum kimyasal ısı salımı ile sonuçlanmıştır. Radius of influence model (etki yarıçapı modeli) ve collision mesh model (çarpışma ağı modeli) ise orta düzeyde tepki gösterirken, disable (çarpışma modelinin devre dışı bırakıldığı) durumda gecikmiş tutuşma ve düşük ısı salım oranları gözlemlenmiştir. Aynı zamanda, görsel analizlerde damlacık çarpışmalarının yakıt–hava homojenliğine katkı sağladığı ve türbülans kaynaklı karışım kalitesini artırdığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this master's thesis study, the effects of droplet collision models on combustion characteristics in compression ignition (CI) engines were numerically investigated. The numerical analyses were conducted based on the Renault F8Q four-cylinder diesel engine. In the first stage, a three-dimensional in-cylinder combustion model of the engine was developed and validated through comparison with experimental data. During the model validation process, critical sensitivity parameters such as mesh density, time step size, turbulence model selection (RNG k-ε), and heat transfer parameters were thoroughly evaluated. As a result, ignition delay, in-cylinder pressure curves, and heat release rates were numerically predicted with high agreement with the experimental measurements. Following model validation, simulations were performed using various droplet collision models, including the adaptive collision mesh model, collision disabled, radius of influence model, and collision mesh model. According to the results, the adaptive collision mesh model led to the earliest and most intense flame kernel formation, which resulted in faster ignition and higher peak chemical heat release. The radius of influence and collision mesh models produced moderate responses, while the disabled collision model showed delayed ignition and lower heat release rates. Additionally, visual analyses revealed that droplet collisions contributed to improved fuel–air homogeneity and enhanced mixture quality due to turbulence interactions.
Benzer Tezler
- Homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli (HCCI) bir motorda yanma parametrelerinin iyon akımı üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of combustion parameters on ion current in homogeneous charge compression ignition engine
MERVE ATAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilim ve TeknolojiGazi ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH ŞAHİN
- Jp-8 ve biyodizel karışımlarının sıkıştırma ile ateşlemeli motorda yakıt olarak kullanılması
Jp-8 and biodiesel blends using as fuel in a compression ignition engine
HÜSEYİN SÖYLER
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. PERİHAN SEKMEN
- Comparative study of combustion modes in internal combustion engines using CFD simulations
İçten yanmalı motorlarda farklı yanma modlarının SAD yaklaşımı kullanarak karşılaştırılması
MOBIN MAJIDI DOLAT ABADI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEM SORUŞBAY
- İçten yanmalı motorların yanma, emisyon ve motor performans değerlerini hesaplayabilen yazılım programının geliştirilmesi
Development of the software program that can account the combustion, emission and engine performance values of internal combustion engines
OZAN YAZAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiMersin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜNYAMİN DEMİR
- Atık trafo yağı, atık bitkisel yağlardan üretilen biyodizel ile dizel karışımlarının karakterizasyonu , motor performans ve emisyonlarının sıkıştırma ile ateşlemeli bir motorda deneysel olarak incelenmesi
Waste transformer oil, characterization of biodiesel produced from waste vegetable oils and diesel blends, experimental investigation of engine performance and emissions in a compression ignition engine
MUHAMMET BÜYÜKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLHAN VOLKAN ÖNER