Sayısal Simülasyonla Dizel Motorda Kirletici Oluşum Tahmini

Bu çalışmada Dizel bir motorun yanma odasındaki termo-akışkan dinamiği alanını (hız, basınç, sıcaklık) araştırmak amacıyla Hesaplamalı Akışkan Dinamiği (HAD) kodları sayesinde sayısal teknik kullanıldı. Diğer bir önemli amaç, bu motorların yanma prosesindeki kirletici oluşumunun tahmin edilmesi ve modellenmesinin olabilirliğinin belirlenmesidir. Matematiksel model; kütle, momentum ve enerjinin korunumu denklemlerinedayanır (Favre-Averaged Navier-Stokes denklemleri). Bu denklem takımlarını yaklaştırmak için, ayrıca hal bağıntı denklemleri, Yeniden Normalleştirilmiş Grup Teorisi (RNG), k-epsilon türbülans modeli ve sprey mekanizması modeli eklenmiştir. Bu Diesel motordaki prosesler termo-akışkan doğasının yanı sıra kimyayı da içermesinden dolayı, hem kimyasal tepki simülasyonu hem de kirleticilerin kimyasal modeli için özel bir ilgi söz konusudur. NOx oluşumu Zeldovich mekanizmasıyla tahmin edilir. İs oluşumu; çekirdeklenme, yüzey büyümesi, koagülasyon ve oksitlenme prosesine bağlıdır. Simülasyon sonuçları gösteriyor ki; is oluşumu yakıt bakımındanzengin ve nispeten düşük sıcaklığa sahip bölgelerde görülüyorken, termal NOx yüksek sıcaklıklarda stokiyometrik karışım oranında görülür.

___

  • Amsden, A. A., O'Rourke, P. J. and Butler T. D.,
  • “KIVA II: A Computer Program for Chemically
  • Reactive Flows with Sprays. Los Alamos National
  • Laboratory Report, LA-11560-MS. Los Alamos,
  • NM”, USA. 1989.
  • Bracco, F.V., “Modeling of Engine Spray”, SAE
  • Trans., 94, 144-167., 1985.
  • Correa, C., “Combustion Simulations Diesel
  • Engines Using Reduced Reaction Mechanism”. PhD
  • Thesis, University of Heidelberg”, Heidelberg. 2000.
  • Merker, G., Schwarz, Ch., Stiesch G. and Otto,
  • F., “Simulating Combustion and pollutant formation”,
  • Springer, Germany. 2006.
  • Naydenova, I. I., “Soot Formation Modeling
  • During Hydrocarbon Pyrolysis and Oxidation Behind
  • Shock Wave”. PhD. Thesis, University of
  • Heidelberg, Heidelberg. 2007.
  • Ogink, R., “Computer Modelling of HCCI
  • Combustion, Ph.D. Thesis, Chalmers University of
  • Technology”, Göteborg, Sweden. 2004.
  • Ravi, A., “CFD Simulation of Combustion
  • Using Automatically Reduced Reaction Mechanisms:
  • A Case for Diesel Engine”. PhD Thesis, University
  • of Heidelberg”, Heidelberg. 2007.
  • Yakhot, V. and Orzag, S. A., “Renormalization
  • Group Analysis of Turbulence. I. Basic Theory”,
  • Journal of Scientific Computing, 1, 3. 1986.
  • Zeldovich, Y. B., “The oxidation of nitrogen in
  • combustion and explosions”, Acta Physiochimica,
  • , 577-628.”, 1946.
  • Özsezen, A.N. and Çanakcı, M., “Performance
  • and combustion in a direct injection diesel engine
  • fuelled with waste palm and canola oil methyl esters”.
  • J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ. Vol 24, No 2, 275-
  • , 2009.
  • Karel, A., “Exhaust emission behaviours at
  • diesel engines”. J. Fac. Eng. Arch. Gazi Univ. Vol
  • , No 1, 71-90, 1997.
  • Dorri, A., “Numerical simulation of thermo-fluid
  • dynamics fiels and prediction of pollutants formation
  • in Diesel engines through CFD software”. PhD
  • Thesis, Polytechnic University of Tirana, Tirana.
  • -
  • Labs, J. E. and Parker, T. E., “A Comparison of
  • Single Shot Diesel Spray Combustion Emissions with
  • Trends Predicted by a Conceptual Model,
  • Combustion Science and Technology, 179,1159-
  • ”, 2007.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

İntermodülasyon Distorsiyonun Kaos Ve Kazanç İlişkisi

Remzi YILDIRIM

Titanyum Ve Bakır Malzemelerin Difüzyon Kaynak Yöntemi İle Birleştirilebilirliğinin Araştırılması

Kemal AYDIN, Mehtap HIDIROĞLU, Yakup KAYA, Nizamettin KAHRAMAN

Lineer Elektromanyetik Fırlatıcı Sistem Tasarımı Ve Eşdeğer Devre Modeli Kullanarak Geliştirilmiş Fırlatma Performansı İçin Boyut Optimizasyonu

İsmail TOPALOĞLU, Osman GÜRDAL

TİTANYUM VE BAKIR MALZEMELERİN DİFÜZYON KAYNAK YÖNTEMİ İLE BİRLEŞTİRİLE BİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Nizamettin KAHRAMAN, Kemal AYDIN, Yakup KAYA, Mehtap HIDIROĞLU

Sismik Tehlike Analiz Yöntemlerinin Ülkemizdeki Büyük Beton Barajların Toplam Riski Üzerindeki Etkisi

Evren SEYREK, Hasan TOSUN

SİSMİK TEHLİKE ANALİZ YÖNTEMLERİNİN ÜLKEMİZDEKİ BÜYÜK BETON BARAJLARIN TOPLAM RİSKİ ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Hasan TOSUN, Evren SEYREK

Arnavutluk Bölgesinde Kuraklık Ve Standart Yağış İndeksinin (Spı) Kullanımı

Aferdita MERKOCİ, Vangjel MUSTAQİ, Liri MUCAJ, Mirela DVORANİ

TURBO DÖNGÜSEL BİR MOTORDA DÖNER VALF VE ELEKTROMANYETİK VALF UYGULAMALARININ TÜRBİN GÜCÜNE ETKİSİ

Fatih ŞAHİN, Melih OKUR

Sığ Rijit Tabaka Mevcudiyetinin Kohezyonsuz Zeminler Üzerindeki Yüzeysel Temellerin Taşıma Kapasitesine Etkisi

Güneş BABAGİRAY, Sami AKBAŞ, Özgür ANIL

CBS VE UZAKTAN ALGILAMA DESTEKLİ KAR ERİMESİ MODELİ (SRM) İLE AKIŞ HİDROGRAFI BENZETİMİ (KAYSERİ-SARIZ ÇAYI HAVZASI ÖRNEĞİ)

İbrahim GÜRER, İbrahim UÇAR