Duvar akışlı bir partikül filtresindeki basınç kaybının deneysel ve nümerik incelenmesi
Dizel motorlarda yanmanın tam verimle gerçekleşmemesi sonucunda zararlı gazlar ve partikül madde çevreye atılmaktadır. Dizel motorlar fakir karışımda çalıştıklarından dolayı azot oksit ve partikül madde emisyonları fazladır. Dizel motorlarda, partikül madde emisyonlarını kontrol altına almak için partikül filtreleri kullanılmaktadır. Partikül filtresi, içerisinde egzoz gazlarının çapraz akış yapmasını sağlayarak katı ve sıvı partikül madde emisyonlarını biriktirmek için tasarlanmıştır. Bu çalışmada, dizel partikül filtresinin basınç kaybı kurulan deney düzeneği üzerinde ölçülmüştür. Ölçümler sonucunda partikül filtresine ait geçirgenlik ve içsel kayıp katsayısı hesaplanmıştır. Sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak basınç kaybı analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonunda deneysel ve nümerik sonuçlar karşılaştırmalı olarak verilmiştir.
Experimental and numerical investigation of pressure loss in a wall flow particulate filter
In diesel engines, harmful gases and particulate matter are released to environment, since combustion does not occur with full efficiency. Nitrogen oxide and particulate matter emissions are too high because of operation on a lean mixture in diesel engines. Particulate filters are used to control particulate matter emission in diesel engines. Particulate filters are designed to collect solid and liquid particulate matter emissions while exhaust gases to do cross flow. In this article, pressure through particulate filter measured on the set up test arrangement. Permeability and inertial loss coefficient are calculated after the measurement. Pressure drop analysis is carried out with a finite element program. Experimental and numerical results are compared in the study at last.
___
- E.Özcan, “Faz III B Emisyon standartlarına
cevap veren turbo dizel traktör motorunun 4
supaplı silindir kafasının tasarımı ile ilgili
teorik incelemeler ve uygulamalar,” İstanbul
Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,
PhD Thesis , 2009.
- V. Ayhan, “Bir dizel motoruna buhar
enjeksiyonunun NOx ve is emisyonlarına
etkisinin araştırılması,” Sakarya
Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü,
Makine Eğitimi, Doktora Tezi, 2009.
- C. Soruşbay, “ Egzoz gazları emisyonu ders
notları,” İstanbul Teknik Üniversitesi,
Makina Fakültesi, Makine Mühendisliği,
2015.
- A. Keskin, S. Sağıroğlu, “Dizel
motorlarından partikül madde emisyon
kontrolü ve gelişmeler,” 5. Uluslararası
Teknolojiler Sempozyumu, Karabük, 2009.
- G. Gaiser, P. Mucha, “Prediction of pressure
drop in diesel particulate filters considering
ash deposit and partial regenerations,” SAE
Technical Paper, 2004.
- R.L. Bloom, N.R. Brunner, S.C. Schroeer,
“Fiber wound diesel particulate filter
durability experience with metal based
additives,” SAE Technical Paper, 1997.
- A.Keskin, S.Sağıroğlu, “Dizel
motorlarından kaynaklanan egzoz
emisyonları ve kontrol yöntemleri,”
Mühendis ve Makina, Cilt 51 (606), 2010.
- A.G.Konstandopoulos, J.H.Johnson, “Wallflow diesel particulate filters and their
pressure drop and collection efficiency,”
SAE Technical Paper, 1989.
- A. Konstandopoulos, G. Athanasio, “Flow
resistance descriptors for diesel particulate
filters: Definitions, measurements and
testing,” SAE paper, 2003-01: 0846, 2003.
- Y.R.Reddy, “Design optimization of diesel
particulate filter using CFD,” International
Journal of engineering Research and
Applications, 1.5: 119-128, 2015.
- D.Huang, “Modeling of diesel particulate
filter filtration and regeneration for transient
driving schedules,” Michigan Teknoloji
Üniversitesi, Doktora Tezi, 2011.
- M.Masoudi, “Pressure drop of segmented
diesel particulate filters,”SAE Technical
Paper, 01-0971, 2005.
- D.Lavicka, J.Knourek, “Numerical
simulation with particle deposition on
channel walls in the DPF filter,”
Experimental Fluid Mechanics, 344-353,
2010.
- A.G.Konstandopoulos, “Fundamental
studies of diesel particulate filters: transient
loading, regeneration and aging,” SAE
paper, 2000-01: 1016, 2000.
- Y.Özkan, İ.Özsert, V.Ayhan, İ.Cesur,
“Reaktif tip susturucunun iç tasarımının akış
ve akustik özelliklerine etkisinin
incelenmesi,” SAÜ Fen Bil Der 20. Cilt, 1.
Sayı, s. 65-74, 2016.