Buji ateşlemeli motor silindirinde akışın ve yanmanın sayısal olarak incelenmesi

BUJİ ATEŞLEMELİ MOTOR SİLİNDİRİNDE AKIŞIN VE YANMANINSAYISAL OLARAK İNCELENMESİ(Doktora Tezi)Nureddin DİNLERGAZİ ÜNİVERSİTESİFEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜEylül 2006ÖZETİçten yanmalı motorlarda silindir içerisinde akış ve yanma üzerinde en çokçalışma yapılan konulardan birisidir. Bu çalışmada, buji ateşlemeli bir motorunsilindiri içerisindeki akışkan hareketi ve yanma sayısal olarak incelenmiştir. Buamaç için bir sayısal akışkanlar dinamiği programı geliştirilmiştir. Türbülanslıakış için k-ε türbülans modeli kullanılmıştır. Bilgisayar programı kademeliolarak geliştirilmiştir. Boru içerisinde laminer ve türbülanslı akış, boru içerisineeklenen kanatçıkların akışa ve ısı transferine etkisi incelenmiştir. Yeni birdüşük-Reynolds sayısı türbülans modeli geliştirilmiştir. Ani genişlemeli boruiçerisinde akış incelenmiş; piston hareketi koordinat dönüşümü yapılaraksağlandıktan sonra akışkan hareketi incelenmiştir. Daha sonra ise yanmamodeli programa eklenmiştir. Laminer akışta Arrhenius tipi eşitliklerkullanılırken, türbülanslı akışta eddy break-up modeli kullanılmıştır.Sonuçlarda laminer ve türbülanslı akışlar incelenirken devir sayısı, sıkıştırmaoranının etkisi, subap açısının etkisi, yanma incelenirken hava fazlalıkkatsayısının etkisi incelenmiştir. Sıkıştırma oranı arttıkça silindir içerisindeoluşan döngülerin şiddetleri artmaktadır. Hava-yakıt karışımı silindir içerisineyataya yakın olarak silindir içerisine girdiğinde akışkan silindir içerisinde dahayüksek hızlar oluşmaktadır. Bu nedenlede karışımın homojenliği artmaktadır.Yanma süresini etkileyen parametrelerden birisi de hava fazlalık katsayısıdır.Hava fazlalık katsayısı arttıkça yanma sıcaklığı azalmakta ve yanma süresiuzamaktadır.Ayrıca laminer ve türbülanslı akış için çevrim genel olarak incelenmiştir.Silindir içi basıncın krank mili açısı ve silindir hacmine bağlı olarak değişimigrafiği (indikatör diyagramı), krank mili açısına bağlı olarak yakıt kütle oranı,ürün kütle oranı ve yanmış yakıt oranı ve silindir içi ortalama sıcaklık değişimide verilmiştir.Bilim Kodu : 914.1.038Anahtar Kelimeler : İçten yanmalı motor, akış modellemesi,yanma modellemesi , k-ε türbülans modeliSayfa Adedi : 323Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Nuri YÜCEL