Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Gonca KETHÜDAOĞLU
Danışman: Nureddin Dinler
Özet:
Bu çalışmada, n-heptan yakıtı kullanılarak HCCI (Homojen Dolgulu Sıkıştırma ile Ateşlemeli) motorlarının performans ve emisyon parametreleri incelenmiştir. Motor hızı, eşdeğerlik oranı, EGR (Egzoz Gazı Geri Dönüşüm) oranı, sıkıştırma oranı ve emme havası sıcaklığı gibi parametrelerin HCCI yanma süreçlerine etkileri değerlendirilmiştir. Çalışmanın amacı, HCCI motorlarının verimliliğini artırmak ve emisyon seviyelerini minimize etmek için farklı parametrelerin yanma süreci üzerindeki etkilerini sayısal olarak incelemek ve bu motorların çalışma aralığını genişletebilecek çözümler sunmaktır. Sayısal analizler AVL FIRE™M yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiş ve literatürdeki çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Çalışmada, motor hızları 1000 rpm, 1400 rpm ve 1800 rpm olarak seçilmiş; eşdeğerlik oranları 0,22 ile 0,29 arasında, emme havası sıcaklığı 293,15 K (20°C), 313,15 K (40°C), 353,15 K (80°C) ve 393,15 K (120°C) değerlerinde, EGR %0 ile %30 aralığında, sıkıştırma oranı ise 15, 16 ve mevcut sıkıştırma oranı olan 17,5 olarak incelenmiştir. Her bir durumda basınç, ısı salınımı, sıcaklık, yanma süresi ve emisyon değerleri hesaplanmıştır. Motor hızının azaltılması, silindir içi basınç ve sıcaklık değerlerinin artmasına ve yanma süresinin kısalmasına neden olmuştur. Motor hızındaki azalış, çalışma aralığının genişlemesine katkı sağlamıştır. %20 EGR kullanımı, çalışma aralığını genişletirken %30 EGR'nin olumsuz etkileri gözlenmiştir. Emme havası sıcaklığının artırılması, çalışma aralığını genişletse de IMEP ve maksimum silindir basıncının azaldığı gözlemlenmiştir. Sıkıştırma oranının artırılması ise yanma verimliliğini yükseltmiştir. Tüm çalışma koşullarında NOx emisyonları 5 ppm’in altında kalmıştır. Sonuç olarak, farklı çalışma koşulları altında HCCI motorlarının performans ve emisyon parametreleri başarılı bir şekilde analiz edilmiş ve çalışma aralığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, farklı çalışma koşulları altında HCCI motorlarının performans ve emisyon parametreleri başarılı bir şekilde analiz edilmiş ve çalışma aralığı belirlenmiştir. Bu çalışma, HCCI motorlarının potansiyelini daha geniş bir çalışma aralığında değerlendirmek ve yanma verimliliğini artırırken emisyonları minimize etmek için gerekli stratejilerin belirlenmesine katkıda bulunmayı hedeflemektedir.
Anahtar Kelimeler : HCCI motor, yanma, motor performansı, sayısal modelleme