Biyodizel n-oktanol yakıt karışımına nanopartikül ilavesinin motor performansı ve yanma üzerine etkisinin incelenmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÜVEN DEMİRTAŞ

Danışman: Cenk Sayın

Özet:

Bu çalışmada, biyodizel, n-oktanol ve nanopartikül karışımlarının motor performansı, egzoz emisyonları ve yanma karakteristiklerine etkisi incelenmiştir. Deneysel çalışma için altı farklı test yakıtı hazırlanmıştır. Bu yakıtlar, saf dizel, saf biyodizel, biyodizel/noktanol karışımı, biyodizel/n-oktanol/100ppm çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT), biyodizel/n-oktanol/100ppm bor oksit (B2O3) ve biyodizel/n-oktanol/150ppm B2O3’tür. Deneysel çalışmada, 1,12 litre silindir hacmine sahip, tek silindirli, common rail direkt enjeksiyon sistemine sahip, ön püskürtmeli bir dizel motor kullanılmıştır. Deneyler, maksimum motor momentinin elde edildiği 1500 d/d sabit hızda ve dört farklı motor yükünde (%25, %50, %75 ve %100) gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, biyodizel ve karışım yakıtlarının dizele göre motor performansı, egzoz emisyonları ve yanma karakteristikleri tartışılmıştır. Volumetrik verim yüke bağlı olarak tüm test yakıtlarında artmıştır. H/Y oranı MWCNT ilavesi ile genellikle azalmıştır. Motor gücü, fren termik verim (FTV) ve egzoz gaz sıcaklığının (EGS) maksimum değerleri ile fren özgül yakıt tüketimi (FÖYT) ve fren özgül enerji tüketiminin (FÖET) minimum değerleri saf dizel çalışmasında elde edilmiştir. Saf biyodizel çalışmasında yanma verimi diğer test yakıtlarına kıyasla daha yüksektir. Yakıta 100 ppm B2O3 ilavesi ile hidrokarbon (HC) emisyonu önemli ölçüde azaltılmıştır. Saf dizel ile çalışmada, azot monoksit (NO) ve karbondioksit (CO2) emisyonları diğer test yakıtlarına kıyasla daha düşüktür. En yüksek CO2 ise, 150 ppm B2O3 katkısı ile ölçülmüştür. MWCNT ile çalışmada, tüm yük şartlarında maksimum silindir içi gaz basıncı, saf dizel kullanımı ile ölçülmüştür. %25 ve %50 yük şartlarında 100 ppm B2O3 katkısının silindir içi gaz basıncını arttırdığı tespit edilmiştir. En kısa tutuşma gecikmesi (TG) süresi saf dizel ile sağlanmıştır. %25 yük şartlarında, en yüksek ısı dağılımı MWCNT katkısı sağlanmıştır. Karışım yakıta 100 ppm ve 150 ppm B2O3 katkısının %25 ve %50 yük şartlarında saf dizele kıyasla daha yüksek ısı dağılımı sergilediği gözlemlenmiştir