Yazar "Kantaroğlu, Emrah" seçeneğine göre listele
Listeleniyor 1 - 2 / 2
Sayfa Başına Sonuç
Sıralama seçenekleri
Öğe Benzinli motorda alternatif yakıt kullanımının performans ve emisyon değerlerine etkisinin sayısal olarak incelenmesi(Kırıkkale Üniversitesi, 2017) Kantaroğlu, Emrah; Demircan, TolgaDoğal denge açısından her geçen gün önemini arttıran enerji verimliliği ve emisyon değerlerinin minimuma indirilmesi, otomotiv sektörü için de önemli bir gündem maddesi olmuştur. Geliştirilen birçok çalışmada, özellikle benzin ve motorin gibi sıvı yakıtlara alternatif olarak farklı yakıtların kullanılması ile kısıtlı enerji kaynaklarının daha verimli kullanılması ve doğal dengeye daha az zarar verilmesi istenmektedir. Enerji verimliliği açısından, motor teknolojileri her geçen gün gelişmekte, dolayısıyla motor teknolojileri bakımından hızla bir dönüşüm geçirmektedir. Fakat, hali hazırda kullanılmakta olan milyarlarca otomobil motorunun bir anda yeni nesil motorlara dönüştürülmesi veya modifiye edilmesi oldukça güçtür. Bu nedenle yeni nesil bir otomobil motoru tasarlamak kadar, mevcut teknolojinin, farklı türleriyle kullanılabilmesini sağlamak da önemli bir konudur. Bu amaçla, buji ateşlemeli motorların farklı karışım oranlarında alternatif yakıt kullanılarak performans ve emisyon değerlendirmesinin yapılması, yeni yakıt teknolojilerinin geliştirilebilmesini sağlamaktadır. Günümüzde yapılan çalışmalarda yakıt takviyeleri, buji ateşlemeli motorlar için; etil alkol, metil alkol, hidrojen, LPG, CNG ve LNG ilaveleri olurken, sıkıştırma ile ateşlemeli motorlar için ise; etil alkol, metil alkol, hidrojen, LPG, bitkisel yağlar, CNG ve LNG olarak öne çıkmaktadır. Her iki motor tipi için de kullanılabilen bütün yakıt takviyeleri, hem deneysel hem de sayısal olarak yapılan çalışmalarda hem saf olarak hem de belirli oranlarda ilave edilerek kullanılmaktadır. Bu ilaveler sonucunda motorun performans ve emisyon değerleri incelenmektedir. Deneysel anlamda yapılan çalışmalar hem maliyet hem de geniş zaman dilimleri gerekliliğinden dolayı, araştırmacıları daha hızlı ve kabul edilebilinir doğrulukta alınabilen analiz programlarına yöneltmiştir. Bu çalışmada, buji ateşlemeli bir motorun ana yakıtı olan benzine alternatif oluşturacak yakıtların farklı karışım oranlarında katılması ile, alternatif yakıt kullanımının motor performans değerleri (tork, güç, silindir içi basınç, yakıt sarfiyatı) ve emisyon değerleri üzerindeki etkisi ele alınmıştır. Bu nedenle literatürde daha az incelenmiş olan alternatif yakıtlar seçilerek, geniş bir araştırma yelpazesi oluşturulmuştur. Tüm bu yakıtlar ve karışım oranları ile farklı oktan sayılarının da, motor performansına ve emisyonlarına olan etkisi birlikte incelenmiştir. Çalışma kapsamında sayısal inceleme yöntemi seçilmiştir. Richardo Wave paket programında oluşturulan sayısal modelin, çalışma kapsamındaki deneysel model ve literatür ile karşılaştırması yapılarak, analizlerin doğrulukları belirlenmiştir. Sayısal modelde, doğrulaması yapılan buji ateşlemeli bir motora; farklı oktan sayılarındaki benzin çeşitleri ile CNG, LPG, gazyağı, metanol ve etanol yakıtları farklı karışım oranlarında katılmıştır. Çalışmanın genel sonucu olarak, alternatif yakıt ilavesi ve karışım oranlarının değişmesiyle motor performansında ve emisyonlarda değişkenliklerin olduğu tespit edilmiştir. CNG kullanımında performans ve emisyonların benzin kullanımına göre azaldığı tespit edilmiştir. Gazyağı, metanol ve etanolde ise performans ve emisyonların benzin kullanımına göre arttığı sonucuna varılmıştır. Kullanılan alkol yakıtların maksimum tork ve gücü verdiğinin tespit edilmesinin yanında, gazyağının yüksek torktan ziyade, geniş bir devir yelpazesinde yüksek değerlerde çıktığı tespit edilmiştir. Farklı alternatif yakıt ve oktan sayılarında kullanılan buji ateşlemeli bir motora ait olan performans ve emisyon sonuçları detaylı bir şekilde incelenmiş, birbirleriyle karşılaştırmalı olarak verilmiş ve yorumlanmıştır.Öğe Buji ateşlemeli motorda benzin-aseton ve benzin-dimetil eter karışımlarının motor performansına ve emisyonlarına etkilerinin sayısal ve deneysel incelemesi(Kırıkkale Üniversitesi, 2022) Kantaroğlu, Emrah; Doğu, YahyaBu doktora tez çalışmasında buji ateşlemeli ticari bir motorda saf ve karışımlı yakıt kullanımının motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkileri sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Saf yakıt olarak benzin ve karışımlı yakıt olarak aseton-benzin ve dimetil eter (DME)-benzin kullanılmıştır. İnceleme; deneysel, 1B, 3B ve 0B modelleme yöntemleriyle yapılmıştır. Literatürde asetonun motorlarda kullanımı ile ilgili oldukça sınırlı sayıda, DME'nin ise daha çok sıkıştırma ateşlemeli motorlar üzerinde kullanımıyla ilgili çalışmalar bulunmaktadır. Karışımdaki kütlesel oranlar (%0-%2-%5-%10-%20-%100) için aseton-benzin karışımları G100, A2, A5, A10, A20, A100; DME-benzin karışımları ise G100, DME2, DME5, DME10, DME20, DME100 şeklinde gösterilmiştir ki toplamda 11 adet yakıt incelemesi yapılmıştır. Ayrıca, sayısal incelemelerde ilaveten üçlü karışım da %90 benzin, %5 aseton ve %5 DME (G90A5DME5) incelenmiştir. Çalışmanın deneysel kısmında ticari motorun bağlı olduğu motor test sisteminde saf ve karışımlı yakıtlar için motor performans parametreleri ve egzoz emisyonları ölçülmüştür. Çalışmanın sayısal kısmında 1B, 3B ve 0B model kullanılmıştır. 1B modelde, Ricardo-Wave yazılımı kullanılmıştır. Bu yazılım ile komple motor test sistemi modellenmiş ve karışımlı yakıtların (aseton-benzin ve DME-benzin) analiz sonuçları alınmıştır. Diğer modelleme yöntemi olan 3B silindir-içi yanma HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) modeli için ise Ansys-Forte yazılımı kullanılarak motorun silindir-piston sistemi 3B modellenmiş ve silindir-içi yanma analizleri yapılmıştır. 3B model, mevcut test motorunun emme/egzoz portları, emme/egzoz supapları, bujileri, piston ve silindir kafası dahil bir silindirini içermektedir. 3B modelde gereken DME yakıt kütüphanesi için Ansys-ChemkinPro yazılımındaki 0B reaksiyon modeli tanımlanmıştır. Böylece saf ve karışımlı yakıtların etkileri, ticari bir motor için dört yöntem ve analitik hesaplamalar kullanılarak incelenmiştir. Nihai olarak; aseton ve DME'nin performans ve emisyonlara etkileri belirlenmiştir. Motor performansı tork, güç, OEB, ÖYT ve hacimsel verim kullanılarak değerlendirilmiştir. 1B ve 3B modelde ilaveten; silindir-içi basınç, sıcaklık ve emisyon değerlerinin KMA'ya göre değişimleri de hesaplanmıştır. 3B modelde incelenen yakıtlar için silindir-içi alev yayılımının radyal ve eksenel silindir kesitlerindeki sıcaklık dağılımları da görselleştirilmiştir. Emisyonlar testlerde egzoz hattından CO, CO2, HC, NOx, O2, lambda şeklinde ölçülmüştür. Ayrıca, egzoz gazı sıcaklığı da ölçülmüştür. 1B ve 3B modelden elde edilen silindir-içi emisyonlar KMA'ya göre hesaplanmıştır. Maksimum katalog tork devri 2800d/dk'da, bütün inceleme yöntemlerinde artan aseton oranı torku azaltmıştır Torkta, G100'den A20'ye gidildikçe, testte %1.45, 1B modelde %4.03, 3B modelde ise %1.03 azalma görülmüştür. ÖYT'de, A2 (%0.27), A5 (%0.55), A10 (%0.75) azalma olurken A20'de (%0.26) artış olmuştur. ÖYT'de yine G100'den A20'ye1B modelde %2.93, 3B modelde ise %8.41 artış olmuştur. Testte, G100'den A20'ye CO (%33.6), HC (%34.4.4)ve O2 (%26.6) emisyonlarında azalma, CO2 (%11.4) ve NOx (87.7) emisyonlarında artma görülmüştür. 1B ve 3B modelde aseton oranı arttıkça, silindir-içi CO, HC ve NOx emisyonlarında azalma, CO2 emisyonunda artma görülmüştür. O2'de 1B modelde azalma, 3B modelde artma görülmüştür. Aseton-benzin karışımları test ve 1B modelde farklı devirler için de incelenmiştir. DME-benzin karışımlarında, G100'den DME20'ye 1B ve 3B modelde torkun azaldığı görülmüştür. 2800d/dk'da DME20 için 1B modelde (%9.84), 3B modelde (%5.47) azalma gerçekleşmiştir. ÖYT için, DME2 yakıtında 1B modelde %4.57, 3B modelde %1.38 azalma, DME20 yakıtında 1B modelde %1.46, 3B modelde ise %4.86 artma gerçekleşmiştir. Emisyonlarda1B ve 3B modelde DME arttıkça CO2, HC ve NOx emisyonlarında azalma, CO ve O2 emisyonlarında artma görülmüştür.
