Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Serdar HALİS
Danışman: Hüseyin Serdar Yücesu
Özet:
Günümüzde petrol kaynaklarının azalması, maliyetlerinin artması ve araç kullanımının artışından dolayı çevreye zarar veren emisyon salımlarının yüksek seviyelere çıkması gibi olumsuz koşullar dikkate alındığında bilim insanları reaktivite kontrollü sıkıştırma ile ateşleme (RCCI) yanma modu gibi yüksek verimli ve düşük emisyonlu düşük sıcaklıkta yanma (LTC) stratejilerine odaklanmışlardır. Bu çalışmada, Converge CFD yazılımı ile belli şartlarda elde edilen deneysel veriler doğrulanarak ön karışım oranı, emme manifoldu basıncı, emme havası giriş sıcaklığı, enjeksiyon zamanlaması ve hava fazlalığının RCCI yanma karakteristikleri ve emisyonları üzerine etkileri sayısal olarak incelenmiştir. RCCI yanma modunda 1000 dev/dk motor hızında, sıkıştırma oranı 9.2 olan, dört silindirli, dört zamanlı benzinli, direkt enjeksiyonlu bir motor kullanılmıştır. Sayısal analizlerde düşük reaktiviteli yakıt olarak izo-oktan, yüksek reaktiviteli yakıt olarak n-heptan kullanılmıştır. Maksimum silindir içi basınç PR20 yakıtı ile 36,15 bar (11°KMA ÜÖNs) olarak elde edilmiştir. Emme manifoldu basıncı 140 kPa değerine yükseltilince temel durumda 36 bar seviyelerinde olan maksimum silindir içi basıncın 57 bar seviyelerine kadar çıktığı tespit edilmiştir. Emme manifoldu basıncının artmasıyla silindir içi sıcaklığın yükselmesinden dolayı HC, CO ve NOx emisyonları daha yüksek değerlerde açığa çıkmıştır. Emme havası giriş sıcaklığının artışı ile silindir içerisinde karışım reaktivitesinde önemli bir artış olmuş ve bununla birlikte yanma avansa alınmıştır. En yüksek pik basıncı SOI=50°KMA ÜÖNö'de, en düşük pik basıncı ise SOI=25°KMA ÜÖNö'de elde edilmiştir. Karışım içerisindeki hava fazlalığı arttıkça maksimum silindir içi basınç da azalmıştır. Sonuçlar bahsi geçen bu parametrelerin RCCI yanma karakteristikleri ve emisyonlarını önemli derecede etkilediğini göstermiştir.
Anahtar Kelimeler : Düşük sıcaklıkta yanma (LTC), emisyon, izo-oktan, n-heptan,
sayısal analiz, reaktivite kontrollü sıkıştırma ile ateşleme (RCCI)