Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makina Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Mustafa Tuti
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Zehra Şahin
Özet:
Bu çalışmada dizel motorlarında emme havasının içerisine su eklenmesinin (EHSE)
motor performansı, yanma ve eksoz emisyonları üzerindeki etkileri deneysel ve sayısal olarak
incelenmiştir. Deneysel çalışmada; bir otomotiv dizel motorunda farklı oranlarda suyun emme
havasına eklenmesinin etkileri, farklı yükler ve motor devir sayıları altında incelenmiştir.
Deneysel sonuçlardan, seçilen su oranlarında (SO’nda) özgül yakıt tüketiminin (ÖYT) 2000
d/d’de genel olarak azaldığı, ancak 4000 d/d’de arttığı belirlenmiştir. EHSE, azot oksit (NOx)
emisyonlarını da tüm devirlerde önemli ölçüde azaltmıştır. Ayrıca, EHSE genellikle silindir
basınçlarını arttırmış, ancak silindir sıcaklıklarını, açığa çıkan ısı oranlarını (HRR) ve yanma
sürelerini (YS) azaltmıştır. Bu çalışmada ayrıca, deneysel HRR değerleri kullanılarak, YS’leri
için ampirik bir bağıntı geliştirilmiştir.
Sayısal çalışmada; dizel motorları çevriminin hesaplanmasında, Ferguson’un
termodinamik modeli kullanılmış ve yeni varsayımlarla uyarlanarak geliştirilmiştir. Öncelikle,
modelin SDY ve EHSE için güvenilirliği, literatürdeki deneysel ve sayısal sonuçlarla
karşılaştırılarak kontrol edilmiştir. Daha sonra, model, test motoru için denenmemiş 2250 d/d’da
% (5 ve 7.5) SO için uygulanmıştır. İlgili SO’nda efektif gücün (EG) azaldığı, ÖYT’nin arttığı
ve NOx emisyonlarının önemli ölçüde azaldığı belirlenmiştir. Ayrıca; geliştirilen model, 2021
Renault Talisman’da kullanılan dizel motoru için, 4000 d/d’de % (3, 6 ve 9) SO için
uygulanmıştır. Söz konusu çalışma sonunda, % (3 ve 6) SO için, ÖYT’de önemli bir kötüleşme
olmadan EG’nin arttığı ve NOx emisyonlarının önemli ölçüde azaldığı belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Dizel motoru, Termodinamik model, Emme havasına su ekleme,
Açığa çıkan ısı oranı, Yanma süresi, NOx emisyonları