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: Otomotiv Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Automotive Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: İçten yanmalı motorlar, damlacık çarpışması, difüzyon yanması, motor performansı, alev oluşumu, HAD, tutuşma gecikmesi, Dizel motorlar, Püskürtülü yanma, Internal combustion engines, droplet collision, diffusion combustion, engine performance, flame formation, CFD, ignition delay, Diesel engines, Spray combustion
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Reaktivite kontrollü sıkıştırma ile ateşlemeli (RCCI) motorlarda yanma karakteristiklerinin ve emisyonlarının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of combustion characteristics and emissions in reactivity controlled compression ignition (RCCI) engines
SERDAR HALİS
Doktora
Türkçe
2022
Otomotiv MühendisliğiGazi ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN SERDAR YÜCESU
- HCCI (homojen şarjlı sıkıştırma ile ateşlemeli) bir motorda yanma analizi
The combustion analysis on HCCI (homogen charge compression ignition engine)
ŞÜKRÜ AYHAN BAYDIR
Doktora
Türkçe
2012
Mühendislik BilimleriGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN SERDAR YÜCESU
- Buji ile ateşlemeli motorlarda ateşleme avansı değişiminin motor performansına etkisi
The Effect of changed spark advance to the engine performance
SERDAR ANKARALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET TEKİN
- Buji ile ateşlemeli motorlarda etil alkol-benzin karışımı kullanımında optimum çalışma parametrelerinin araştırılması
The investigation of optimum working parameters of spark ignition engines using ethyl alcohol-gasoline blend
TOLGA TOPGÜL
Doktora
Türkçe
2006
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR YÜCESU
- Sıkıştırma ile ateşlemeli bir motor için elektronik kontrollü yakıt enjeksiyon sisteminin gerçekleştirilmesi
Desining an electronically controlled fuel injection system for a compressed ignition engine
MUSTAFA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDURRAZZAK AKTAŞ