Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Hüseyin Orhun GÜRSOY
Danışman: Hamit Solmaz
Özet:
Teknolojik gelişmelere rağmen içten yanmalı motorlardaki egzoz emisyon değerlerinin azaltılması ve termik verimin artması eş zamanlı olarak istenilen seviyede gerçekleştirilememektedir. Bu sebeple akademik kuruluşlar ve otomotiv sektörü tarafından içten yanmalı motorlarda yeni yanma modelleri, alternatif yakıt kullanımı, değişken supap zamanlaması ve sıkıştırma oranları gibi çalışma parametrelerinin değiştirilmesiyle çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada, fuzel yağı/n-heptan karışımı yakıt (F30) ile HCCI (homojen dolgulu sıkıştırma ile ateşlemeli) yanma modunda çalışan bir motorun minimum emisyon ve maksimum performans elde edilmesi amacıyla YYM (Yanıt Yüzey Metodu) ile optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kullanılan F30 yakıt karışımı %30 fuzel yağı ve %70 n-heptan yakıtın hacimsel olarak birleştirilmesinden oluşmaktadır. Deney setlerinin belirlenmesi, yanıt parametrelerinin model denklemlerinin oluşturulması ve optimizasyonun gerçekleştirilmesi işlemleri YYM yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Çalışmaya ait tüm deneyler Ricardo Hydra marka araştırma motorunun yer aldığı test düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. Değişken parametrelerinin minimum ve maksimum değerleri sırasıyla, 800-1400 rpm motor hızı, 1,9-2,7 lamda değeri ve 11 - 13 sıkıştırma oranı olarak belirlenmiştir. Optimizasyon sonucunda optimum girdi parametreleri 981 rpm motor hızı, 1,9 lamda değeri, 11 sıkıştırma oranı olarak hesaplanmıştır. Optimum giriş parametrelerine bağlı olarak elde edilen yanıt parametreleri ise; fren özgül yakıt tüketimi 261,628 g/kWh, indike ortalama efektif basınç 4,85 bar, termal verimlilik %31,69, HC emisyonu 395,767 ppm olarak tespit edilmiştir. Söz konusu girdi parametrelerinin önemi ve etkileşimleri, Varyans Analizi (ANOVA) yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Yapılan çalışma sonucunda YYM yöntemiyle geliştirilen tüm çoklu regresyon modellerinin hem motor performansını hem de egzoz emisyonlarını optimize etmek için başarılı bir şekilde kullanılabileceği gözlemlenmiştir. YYM kullanılarak minimum test sayısı ile motor performansı ve emisyondaki değişimlerin başarılı bir şekilde tahmin edebildiği ortaya konmuştur.
Anahtar Kelimeler : HCCI, YYM, yanıt yüzey motodu, fuzel yağı, optimizasyon