Pilot Dizel Yakıt ile Metan-Hidrojen Reaktivite Kontrollü Sıkıştırma Ateşlemeli Bir Motorun Yanma Karakteristiklerinin Sayısal Olarak İncelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: YAŞARATA KORKMAZ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Fatih Aktaş
Eş Danışman: Fevzi Şahin
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Bu tez çalışmasında, ağır hizmet tipi bir dizel motorunda hidrojen ve metan yakıtlarının pilot dizel ile birlikte kullanıldığı üç yakıtlı Reaktivite Kontrollü Sıkıştırma ile Ateşlemeli Yanma (RCCI) stratejisinin yanma ve emisyon karakteristikleri sayısal yöntemlerle incelenmiştir. AVL CRUISE M ile oluşturulan 0/1-B model başlangıç koşullarını belirlemek amacıyla kullanılmış, ANSYS Forte ile gerçekleştirilen 3-B HAD analizleri ise 1/8 sektör modeli üzerinde yürütülmüştür. Her iki model deneysel verilerle doğrulanmış; maksimum silindir basıncında %0,24, performans parametrelerinde %2'nin altında hata elde edilmiştir. İlk aşamada dizel pilot oranı (%5, %10, %20) ve enjeksiyon zamanlamasının metan–dizel RCCI yanması üzerindeki etkileri incelenmiştir. Dizel referans enjeksiyon zamanlamasının RCCI moduna doğrudan uygulanmasının yanmayı etkin biçimde başlatamadığı görülmüş; 710 °CA'na çekilen enjeksiyon zamanlamasının indike termal verimi %7'den %30'a yükselttiği belirlenmiştir. İkinci aşamada kütlece %2,5 hidrojen ilavesiyle oluşturulan 5D-2,5H-92,5M ve 10D-2,5H-87,5M kompozisyonları için 706-716 °CA aralığında parametrik enjeksiyon zamanlaması çalışması yürütülmüştür. 706 °CA'da maksimum basınç artış oranının, vuruntu sınırını aştığı görülmüş; 710-712 °CA aralığının %46-49 indike termal verimlilik elde edilirken NOx ve THC açısından en dengeli çalışma noktasını oluşturduğu belirlenmiştir. Erken enjeksiyon koşullarında soğuk alev (cool flame), dizel kaynaklı ön karışım yanması ve metan-hidrojen ana yanmasından oluşan üç aşamalı bir yanma yapısı gözlemlenmiştir. Kontur analizleri, NO oluşumunun ~2500 K'lik birinci sıcaklık bölgesiyle, CO ve is oluşumunun ise dizel püskürtme çevresindeki zengin bölgelerle ilişkili olduğunu ortaya koymuştur.