İçten yanmalı dizel bir motorda CNG-H2-CO2 gaz karışımlarının motor performans ve emisyonlarına etkisinin deneysel incelenmesi


Dr. Öğr. Üyesi ESENAY ARSLAN

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği, Türkiye

Tez Danışmanı: Nafiz Kahraman

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Desteklendiği Program: Diğer

Özet:

Bu deneysel çalışmada, bir dizel motorda yanma havasına farklı hacimsel oranlarda ikili ve üçlü gaz karışımları (sıkıştırılmış doğal gaz, hidrojen ve karbondioksit) eklenmiş ve motor performansı ve emisyonları farklı motor yükleri altında incelenmiştir. Deneyler iki farklı motor devrinde ve dört farklı motor yükünde gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda ikili gaz karışımları ile yapılan deney sonuçlarına göre Dizel+250g/h(%90CNG+%10H2) karışımı fren özgül yakıt tüketimi ve fren ısıl verimi açısından en optimum sonucu veren karışım olmuştur. Ayrıca bu karışım dizel yakıta kıyasla CO2 emisyonlarında iyileşme sağlamıştır. Dizel+250g/h(%90CNG+%10H2) yakıtının yanısıra Dizel+500g/h (%90CNG+%10CO2) ve Dizel+250g/h (%90CNG+%10CO2) karışımları da %75 yüke kadar NOx emisyonlarında önemli düşüşler sağlamıştır. Üçlü gaz karışımlarının tamamı da tam yükte BSFC açısından dizele kıyasla düşük tüketim sağlamıştır. En düşük BSFC ise Dizel+500g/h(%80CNG+%10H2+%10CO2) karışımı ile elde edilmiştir. Tam yükteki BTE değerlerinde ise üçlü gaz karışımlarının ortalama %31 verimi sağladığı görülmüştür. Üçlü gaz karışımları CO ve HC emisyonları açısından dizel emisyon değerlerini sağlayamamış ancak CO2 emisyonlarında Dizel+250g/h(%90CNG+%5H2+%5CO2) ve Dizel+500g/h(%90CNG+%5H2+%5CO2) karışımları dizele göre avantaj sağlamıştır. Üçlü gaz karışımları NOx emisyonlarında düşük ve orta yükte olumlu katkı sağlarken tam yüke doğru bu etkisi olumsuz olmuştur.