Atık zeytinden ultrasonik yöntem ile üretilen biyodizelin bir dizel motorda performans ve yanma karakteristikleri 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: HÜSEYİN SÖYLER
Danışman: Cenk Sayın
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmada, doğal yollarla toprağa düşmüş ve gıda niteliği taşımayarak atık zeytin adlandırılan ürün biyodizel üretimi için hammadde kaynağı olarak kullanılmıştır. Kullanılan yağın biyodizel üretimine uygun hale getirilmesi için ön iyileştirme yapılmıştır. Bu işlemde deney sayısını azaltmak ve optimum şartları belirlemek amacıyla Taguchi deney tasarımı kullanılmıştır. Bu hammaddeden elde edilmiş serbest yağ asidi yüksek olan atık zeytin yağından ultrasonik destekli biyodizel üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen biyodizel altı farklı hacimsel oranda (%0, %20, %40, %60, %80 ve %100) harmanlanarak test yakıtları oluşturulmuştur. Motor deneyleri tek silindirli, 1,12 litre silindir hacmine sahip, common rail yüksek basınçlı enjeksiyon sistemli, ön püskürtmeli, motor yağlama ve soğutma sistemi şartlandırılmış dizel bir motorda yapılmıştır. Deneyler, motorun maksimum momentin elde edildiği 1500 d/d sabit motor hızında ve dört farklı motor yükünde (%25, %50, %75 ve %100) gerçekleştirilmiştir. Her bir yakıt, dört farklı püskürtme basıncı (-100, STD, +100 ve +200 bar) ve yine dört farklı püskürtme avansında (-2, STD, +2 ve +4 KA) test edilmiştir. Deneyler sonucunda biyodizel ve karışım yakıtlarının dizele göre performans, yanma ve egzoz emisyon analizleri yapılarak değerlendirilmiştir. Deneylerde en yüksek motor gücü değerleri, dizel yakıtı ile yapılan deneylerde elde edilmiştir. Genel olarak dizel yakıtına hacimsel olarak %40'a kadar biyodizel ilavesi motor gücünde olumlu sonuçlar vermiş, ancak karışım içerisindeki biyodizel oranının %40'ı geçmesiyle motor gücünün azaldığı, özgül yakıt tüketiminin ise arttığı görülmüştür. Karışım içerisindeki biyodizel oranının artmasıyla maksimum silindir basıncı değerinin azaldığı görülmüştür. Benzer şekilde, azot monoksit ve karbondioksit emisyonları da aynı eğilimi göstermiş ve biyodizel oranının artmasıyla azalmıştır. Isı açığa çıkışlarında ise genel olarak dizele göre biyodizel içeren yakıtlardan daha erken olduğu görülmüştür. Püskürtme avansının azaltılması motor gücünde, azot monoksit ve karbondioksit emisyonunda düşüşe sebep olurken özgül yakıt tüketimi ve hidrokarbon artışa sebep olmuştur. Püskürtme avansının motorun STD değerine göre artırılmasıyla motor gücü ve karbondioksit artarken, özgül yakıt tüketimi ve hidrokarbon azalmıştır. Püskürtme basıncının 100 bar azaltılması deney yakıtlarının tümünde motor gücünde düşüşe ve özgül yakıt tüketiminde ise artışa yol açmıştır. Ayrıca, basıncın düşürülmesi karbondioksit ve azot monoksit emisyonunu azaltırken hidrokarbon oluşumunu arttırmıştır. Püskürtme basıncının 100 ve 200 bar artırılması durumlarında ise motor gücünde nispeten artış gözlemlenmiştir. Püskürtme basıncının artmasıyla azot monoksit ve karbondioksit emisyonlarının yükseldiği ve hidrokarbon oluşumunun ise azaldığı tespit edilmiştir.