Termodinamik Model Kullanılarak Farklı Çalışma Şartlarında Motor İç Parametrelerinin Hesaplanması
Keywords:
Dizel, Yanma Denklemi, Tek Boyutlu Analiz, Maksimum Sıcaklık, YakıtAbstract
Motorlarda yanma modeli olarak, çok boyutlu modellerden daha sade yapıda ve daha kısa
zamanda, fakat yanma olayının fiziksel süreci ve çeşitli faktörlerin bu sürece etkilerini çok boyutlu
modellerden geri kalmayacak ölçüde deneysel şartlara yakın bir şekilde sonuç veren tek boyutlu modelin
uygulanması büyük önem taşımaktadır. Bu doğrultuda yapılan bu çalışmada, termodinamik bir model
kullanılarak motor 1800 d/d, 2000 d/d ve 2200 d/d çalışma şartlarında oluşan indike ve efektif değerleri
hesaplanmıştır. Standart yanma odasına sahip dizel motor için tek boyutlu bir çevrimin termodinamik
model hesabı yapılmıştır. Aynı zamanda deney motoru farklı hızlarda tam yük şartları altında
çalıştırılarak silindir içerisinde oluşan ortalama indike basınç değerleri çevrimsel olarak elde edilmiştir.
Sonuçlar incelendiğinde, termodinamik yaklaşımla yapılan hesaplamaların, deneysel sonuçlarla uyumlu
olduğu görülmüştür. Bu model farklı yanma şartları için uygulanabilir olduğu da aynı zamanda test
edilmiştir. En yüksek ortalama indike basınç değeri, motorun 1800 d/d çalışma şartlarında teorik olarak
9.3 bar, deneysel olarak ise 8.73 bar tespit edilmiştir. Bu sonuçların teorik yapılan kabuller, deneysel
çevrimsel farklılıklar ve kayıplar düşünüldüğünde, kabul edilebilir sınırlar içerisinde olduğu
değerlendirilmektedir.
Downloads
References
Abdul Gafoor, C.P., Gupta, R., 2015. ‘’Numerical investigation of piston bowl geometry and swirl ratio on emission from diesel engines’’, Energy Conversion and Management, 101, 541-551.
Atak, S., 2018. ‘’Effects of different combustion chamber geometries on turbulent flame speed’’, Yüksek lisans tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
Basha, S.A., Gopal, K.R., 2009. ‘’In-cylinder fluid flow, turbulence and spray models A review’’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13, 1620-1627.
Benajes, J., Molina, S., Garcia, J.M., Riesco, J.M., 2004.‘’The effect of swirl on combustion and exhaust emissions in heavy-duty diesel engines’’, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 218, 1141-1148.
Park, W. S. 2010. “Optimization of combustion chamber geometry for stoichiometric diesel combustion using a micro genetic algorithm”, Fuel Processing Technology, 91 (11), 1742-1752.
Sushma, H., Jagadeesha, K. B. 2013. “CFD modeling of the in cylinder flow in direct injection diesel engine”, International Journal of Scientific and Research Publications, 3 (12), 1-7.
Wei, S., Wang, F., Leng, X., Liu, X., Ji, K. 2013. “Numerical analysis on the effect of swirl ratios on swirl chamber combustion system of DI diesel engines”, Energy Conversion and Management, 75, 184–190.
Li, X., Zhou, H., Su, L., Chen, Y., Qiao, Z., Liu, F. 2016. “Combustion and emission characteristics of a lateral swirl combustion system for DI diesel engines under low excess air ratio conditions”, Fuel, 184 (15), 672-680.
Potur, R.A.2009.“ Faz IIIB Emisyon Standardına Cevap Veren Dizel Traktör Motorunun Tasarımı İçin Gerçek Çevrimin Matematik Modellenmesi ve Optimum Yanma Kanununun Belirlenmesi”, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
Gökbel R. 2008. “Antor 3LD 510 Dizel Motorun Tek Döngülü MR-1 Tipli Yeni Yanma Odası ve Emme Portu Geometrisi Uygulayarak Modernizasyonu”, İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
Çakır, E.2007. “Dizel Motorunun Gerçek Çevrimi ve Piston-Biyel Mekanizmasının Kinematik, Dinamik ve Mukavemet Hesaplarının Matematik Modellenmesi. İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi.
Kolchin, A. Demidov, V. 1980. Design of Automotive Engines, Mir Publishers, Moscow.