154
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Effect of spark plug alteration on performance and emissions using hydrogen enriched gasoline in si engine under various loads and compression ratios
In this study, performance and emission parameters of a variable compression spark ignited engine was investigated with different spark plugs and hydrogen enrichment. The tests were carried out with a four stroke, single cylinder, naturally aspirated, variable compression ratio (VCR) engine. Two different compression ratios (CR) of 8.5:1 and 10:1 under %50 part throttle condition were implemented throughout the experiments. Moreover, engine loads of 8 Nm, 13 Nm and 17 Nm were applied to evaluate effects of different spark plugs and hydrogen usage at different engine loads. Copper, iridium and platinum spark plugs were tested for each experiment condition. In addition, hydrogen was added through the intake manifold with flow rates of 0, 2 and 4 lit/min to enhance combustion of VCR engine. Brake power (BP), brake specific fuel consumption (BSFC), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) nitric oxides (NOx) and unburned hydrocarbons (UHC) values were determined with this study. According to test results, iridium and platinum spark plug usage, hydrogen addition and higher compression ratio improved BP and BSFC values and the engine emitted lower CO and UHC. However, higher CO2 emitted because of increased completeness of the combustion and NOx gases have risen due to increment in-cylinder temperatures. These variances occurred more obvious with platinum spark plug usage comparing to iridium spark plug. In addition, effects of spark plug alteration, hydrogen addition and higher CR on enhancements of BP, BSFC and CO were comparatively lower at higher engine loads.
Hydrogen enriched biodiesel usage in compression ignition engine
In this study, Biodiesel production has been acquired with using waste oil. Following this, pure hydrogen has been added 4 liter/min, 8 liter/min and 12 liter/min to the test fuels which are 100% Biodiesel, 100% Diesel, 90% Diesel + 10% Biodiesel and 80% Diesel + 20% Biodiesel. Brake thermal efficiency is higher in diesel fuels than WOB + Diesel fuels. Higher brake thermal efficiency has been obtained more than diesel fuels using with hydrogen in WOB+ Diesel fuels. BSFC increased using with WOB usage while decreased by addition of Hydrogen. Using with Hydrogen and Waste Oil Biodiesel usage together, CO emissions were decreased comparing to pure Diesel. In Biodiesel fuels, CO2 and NOx emission values were acquired more than Diesel fuels. CO2emissions have been decreased with hydrogen enrichment. However, NOx emissions have been increased with hydrogen enrichment.
Simulating friction and wear behaviour of a brake pad using different materials
The brake pads used in automotive brakes are made from the composition of many substances. The main features required from a brake pad are wear resistance in accordance with the standards, friction coefficient. The brake pads overheat due to friction during braking. In this study, the performance characteristics of the brake pad obtained by using the materials that make up the lining content were investigated in the simulation environment. In this context, brake disc and pads which are different contents are designed using CATIA V5 Program. The pads designed are simulated using ANSYS program and the wear rates, friction coefficient thermal behaviors and surface structure are examined. Keywords: Break pad, Ansys, Friction, Wear, Thermal Analysis
Computational heat and fluid flow analysis of an innovative plate for a plate heat exchanger
In this study, heat transfer and fluid flow are numerically investigated for interrupted sinusoidal channels with ANSYS Fluent software under the assumptions of 2D viscous, incompressible, fully developed laminar flow. For this aim, an innovative sinusoidal geometry was created and used. Since the flow was periodically repeated, the periodic boundary condition was used to save computational time. Before the main computations, validations were performed to ensure the accuracy of the solutions. Effects of the sinusoidal wave amplitude, the thickness of the wall, space between interrupted channels, and vertical distances on Nusselt number, friction factor, and thermal enhancement factor were investigated for different Reynolds numbers. Velocity vectors, velocity contours, and temperature contours were also shown. Results from the study shown that this type of channel has increased the Nusselt number and friction factor due to the vortex generation.
Numerical investigations of curved slanted surface and lower deflector on the Ahmed body
The effects of passive control models on aerodynamic drag and near wake structures of an Ahmed body with a 25° slant angle was numerically studied. 4 different control methods were studied for this purpose. Curvature control method consists of a curved upper edge of the slanted surface. The radius of the curvature was started from 200 mm and ended at 1000 mm radius. Deflector control method consists of a deflector attached on the lower edge of the slanted surface. Length of these deflectors was started from 1% of the body length and ended at 6% of the body length. Later on, based on the best-resulted curvature and deflector control models, a new control model created and called the optimum control method. Lastly, a deflector was relocated on the slanted surface and the deflector end was aligned to the end of the body vertically. Simulations were conducted in Fluent (19.1) software at 60 m/s inlet velocity, which it was equal to Reynolds number = 4.2 x 〖10〗^6. The obtained results and displayed flow structures were compared with the base Ahmed body result. As a result of these simulations, the coefficient of drag was reduced up to 21.16%. Key Words: Drag Coefficient, Lift Coefficient, Ahmed Body, CFD
Fabrication and characterization of expanded polystyrene/chopped glass fiber/epoxy novel composite
This study investigates the fabrication and characterization of a novel composite material that consists of expanded polystyrene beads as filler, chopped glass fibers as reinforcement and epoxy resin as matrix. Material samples were fabricated with vacuum infusion technique. Experimental studies were carried out at two stages. At the first stage, a bulk material was fabricated and three different types of specimens were cut to determine the material behavior when material is tested in different directions. At the second stage of the study, specimens with different ingredient ratios were fabricated. 14 different specimen types with varying parameters were fabricated, characterized and compared with neat resin. Experimental studies of first stage revealed that, the novel composite possess quasi-isotropic properties although it has non-homogeneous nature. The novel composite has significantly low density and thus considerably high specific modulus value. The second stage revealed that, the optimum fiber/filler ratio for the novel composite is 20:1. At higher ratio than 20:1, the increased clustering regions deteriorated the properties of the composite and caused high variation in results. The cost analysis showed that the expanded polystyrene/glass/epoxy composite have significantly high cost-property efficiency which means the novel composite is a good candidate for many engineering applications.
Bir model kara taşıtının (Ahmed Body) geometrik modifikasyonlarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi ve optimizasyonu
Bu çalışmada 35°'lik arka eğim açısına sahip olan model kara taşıtının (Ahmed Body) aerodinamik verimliliğini arttırmak için modelin arka kısmına plaka yerleştirilmiş, tavan paneline belirli oranlarda eğim verilmiş ve alt gövdenin arka uç kısmına 10°'lik bir açı verilerek model kara taşıtının (Ahmed Body) geometrisi değiştirilmiştir. Bu geometrik değişiklikler model kara taşıtına (Ahmed Body) ayrı ayrı uygulanıp daha sonrasında bir araya getirilerek model kara taşıtının (Ahmed Body) aerodinamik katsayılarına olan etkisi incelenmiştir. Model kara taşıtına (Ahmed Body) Reynolds sayısı 2,8x106 olarak alınarak ve k-epsilon türbülans modeli seçilerek hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi farklı geometrik modifikasyonlara ait modellere uygulanmıştır. Sürükleme ve taşıma katsayılarında azalma elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Sürükleme Katsayısı, Taşıma Katsayısı, Model Kara Taşıtı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, Geometrik Modifikasyon
Mini insansız hava araçlarının havada kalma süresini artırmak amacıyla çoklu hibrit güç paketi geliştirilmesi
İnsansız hava araçları (İHA) her geçen gün yeni görev ve amaçlarla kullanımı yaygınlaşan sistemlerdir. Son zamanlarda İHA sınıfları içerisinde sertifikasyon, üretim, maliyet gibi birçok konuda avantajları nedeniyle mini-İHA'ların kullanımı öne çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında mini İHA'ların temel sorunlarından biri olan havada kalma süresi kısalığına çözüm getirmek amacıyla çoklu hibrit güç sistemleri geliştirilmiştir. Hidrojenle çalışan yakıt hücresi, lityum polimer batarya, güneş paneli ve süper kapasitör sistemlerinin kullanıldığı hibrit yapılara ilişkin algoritmalar oluşturulmuştur. Güç yönetim sistemi (GYS) tasarımı gerçekleştirilerek oluşturulan hibrit itki elemanları aralarında geçişler sağlanmıştır. İtki sisteminin yer testleri statik ve dinamik yük altında gerçekleştirilerek, önerilen iki hibrit modelin sonuçları çalışma kapsamında değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda önerilen hibrit sistem elemanları ve GYS algoritması ile model mini-İHA'nın havada kalma süresini bataryalı modele göre 3 kattan daha fazla arttırabildiği gözlemlenmiştir. Ayrıca çalışma kapsamında yakıt hücrelerinin mevcut düşük güç yoğunluğu nedeniyle uygun süper kapasitörler ile kullanımının güvenilirlik ve batarya performansı açısından faydalı olacağı sonucuna varılmıştır.
Taşıtlar için yeni nesil otomatik yangın söndürme sistemlerinin geliştirilmesi
Taşıtlarda oluşan yangınlar, maddi ve ölümlü birçok kayba neden olmaktadır. Bu tez kapsamında; taşıt yangınları için günümüzde kullanılan çeşitli söndürme sistemleri incelenerek, tüm yönleri ile araştırılmıştır. Taşıt dünyasında kullanımı hızla artan elektrikli araçlarda kullanılan lityum iyon pil ve batarya paketleri için de yanma, söndürme ve soğutma çalışmaları yapılmıştır. Yapılan denemeler LIT-A, LIT-B, LIT-C, BUS, IM ve MET denemeleri olarak sınıflandırılmış ve toplamda yirmi altı adet deneme yapılmıştır. Denemelerde; lityum iyon pil ve bataryalar, hurda bir otobüs ve aktif olarak çalışan bir iş makinesinden faydalanılmıştır. Sulu, aerosollü, karbondioksitli, bor esaslı ve yangın söndürme topu olmak üzere çeşitli yangın söndürme ürünleri denenmiştir. Tasarlanan otomatik yangın söndürme sisteminde; ikili dedektör ile algılama yapan bir sistem kurgulanmıştır. Ayrıca yangınlara otomatik müdahale edilebilmesi adına kontrol paneli tasarımı yapılmıştır. Yapılan denemelerde aerosolün söndürme işleminde başarılı ve sonrasında tortu bırakmayan bir yapıda olduğu görülmüştür. CO2 ve yangın söndürme topu ise yangın söndürme işlemlerinde sıcaklık düşüşünü istenen oranda gerçekleştirememiştir. Bor esaslı yangın sondürme/soğutma ürünlerinin termal kaçak başlangıcında ve yanma eğilimindeki lityum iyon pil ve bataryalarda başarılı olduğu tespit edilmiştir. Bor esaslı ürünlerin geleceğin taşıt dünyasında hem söndürmede hem de soğutmada etkin olacağı görülmüştür.
UNECE R66.02 regülasyonuna göre dinamik analiz yazılımını kullanarak yapılan M3 kategori araç üst yapısının devrilme testinin bilgisayar simülasyonu
Devrilme en tehlikeli ve ölümcül araç kazalarındandır. Bu nedenle araç üreticileri, yolcu güvenliğini garanti altına almak için ürettikleri araçların üst yapısının sağlamlığından emin olmalıdır. Bu nedenlerden dolayı UNECE R66 yönetmeliği ilk olarak 1997 yılında yayınlanmıştır. Bu çalışmada, aracın üst yapısının direncini ve yolcu yaralanma risklerini değerlendirmek için M3 kategorisindeki bir otobüsün devrilme kazasında mukavemeti ve yapısal davranışı simüle edilmiştir. Söz konusu sanal devrilme simülasyonu analizi, UNECE (Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu) 66.02 numaralı yönetmeliğinin güvenlik yönetmeliğine göre yapılmıştır. Anahtar Kelimeler: Araç Devrilmesi, UNECE R66, Araç Üst Yapısının Dayanma Gücü, Sanal Araç Devrilme Analizi, Kategori M3 Araç Devrilmesi, Otobüs Devrilmesi, Sonlu Eleman Analizi
HC-SCR sisteminde Ag/kordiyerit katalistlerine Cu ilavesinin Ca zehirlenmesine etkisi
Bu çalışma esnasında, Hidrokarbon Seçici Katalitik İndirgeme Sistemi (HC-SCR) sistemi için Ag/ TiO2, Ag-Ca/TiO2, Ag-Ca-Cu (%0,5) /TiO2, Ag-Ca-Cu (%1) /TiO2, Ag-Ca-Cu (%1,5)/ TiO2 bazlı katalistleri emdirme yöntemi kullanılarak üretilmiştir. Bu sistemde indirgeyici madde olarak etil alkol kullanılmıştır. Üretilen katalizörün kullanıldığı sistemin NOX dönüştürme verimliliği analiz edilmiştir. Kullanılan katalizörün kimyasal ve yapısal özellikleri SEM, BET ve XRD analizleri ile incelenmiştir. SCR test sisteminde deneyler,180°C ile 270 0C arasında değişik sıcaklıklarda, sabit gaz saatlik alan hızında (30000 h-1) gerçekleştirilmiştir. Testler 3 farklı yük (1 kW, 3 kW ve 5 kW) altında sabit motor hızına (3000 devir/dk) sahip, 2 silindirli V tipi dizel motor kullanılarak yapılmıştır. Bu testler üretilen katalistin SCR sisteminin NOX dönüştürme oranı üzerindeki etkilerini tanımlamıştır. Sonuç olarak, maksimum NOX dönüşüm oranları 5 kW yükte, 270 0C sıcaklıkta, 30000 h-1 gaz saatlik alan hızında ölçülmüştür. NOX dönüşüm oranı en yüksek nokta olan %93,84 noktasına ulaşmıştır.
Seçici katalitik indirgeme sistemleri için hibrit katalist sentezlenmesi ve performans özelliklerinin incelenmesi
In this study, it was aimed to produce catalysts with different metal nanoparticle materials to be used in the ethanol-selective catalytic reduction (SCR) systems and then to determine the nitrogen oxide (NOx) emission conversion performances of these catalysts. Firstly, two separate series of silver (Ag) based catalysts containing cerium (Ce) and copper (Cu) were produced, and then their structural properties were detected by SEM, XRD, and BET analyses. Finally, tests for NOx conversion efficiencies were performed on the SCR performance test system. Test conditions were determined as a temperature range of 200 ℃ to 300 ℃, the constant space velocity of 40000 h-1, and 4 different engine loads (1 kW, 2 kW, 3 kW, and 4 kW). The emission gas used in the tests was the actual emission gas originating from a 2-cylinder V-type diesel engine with a constant engine speed of 3000 rpm. Depending on the increment in the exhaust gas temperature from 200 ℃ to 300 ℃, the NOx conversion efficiencies of all catalysts improved. As a consequence of the tests, the best activity was obtained as NOx conversion efficiency of 92.48% at 300 ℃ at 4 kW engine load over the 5A5CT catalyst. Ce additive played a promotive role in the NOx reduction performance of Ag based catalyst. However, Cu doped catalysts achieved a lower NOx conversion rate than the 4AT catalyst without Cu. Cu additive did not provide an improvement in the NOx reduction performance of Ag based catalysts.
Evaluation of waste tyre granules as a filler material in polymer matrix composite materials
As the consumption of substances increases with the increasing population, waste materials also increase. The use of these waste materials in the produced composite materials has started to become widespread because it can reduce the amount of waste. In today's world, vehicle tires are one of these wastes. In this study, waste rubber rubber granules were used as filling material for the production of polymer matrix composite samples. One of the most preferred matrix materials, polyester resin, and recycled waste tire rubber granules were combined in different proportions by open molding method. The samples were experimentally characterized by tensile, impact and hardness tests. The morphological features of the samples were examined by scanning electron microscope images. The study revealed that the addition of untreated waste tire rubber granules to polyester resin reduces the tensile and yield strength values, while increasing the elongation and ductility of the material. Morphological investigations have shown that the interfacial adhesion of waste rubber granules and polyester resin is poor, and therefore, waste rubber granules must be properly processed to be used as filling material. The study showed that waste tire rubber granule/polyester composites can be used in non-structural applications with benefits such as using less fossil-sourced raw materials and contributing to the reduction of environmental pollution.
Effects of natural reinforcement agents on mechanical performance of composite materials
Composite materials are one of the prominent and popular topics of materials science in recent years. Unlike alloys, in composite materials, there is a physical interaction between at least two different materials without a chemical interaction. These materials basically consist of a matrix element which acts as a body by providing toughness and ductility to the material and holding the structure together and a reinforcement element that gives hardness and durability to the material. In recent years, different natural fibers which are renewable, recyclable and cost effective have been started to be used instead of synthetic fibers (glass, carbon etc.) which have been widely used as reinforcement element. In this study, production of polymer matrix composite materials which contains various natural fibers (jute and cotton) as reinforcement elements by vacuum assisted resin transfer molding method was achieved. Polymer composites which have five different configurations by stacking jute and cotton fabrics layer by layer were generated and the experimental results of tensile test, impact test, hardness test, water absorption capacity test, scanning electron microscope analysis were compared with pure jute and pure cotton reinforced polymer composites.
Tren aks tekerlek grubu sökme takma ekipmanı yapısal tasarımı ve prototip imalatı
Bu çalışmada raylı taşıma sistemlerinde kullanılan metro, hafif raylı ve tramvay araçlarının bakım, arıza durumlarında tekerlek bandajı değişim işleminin daha kısa sürede gerçekleştirilebilmesi, çalışanların iş güvenliğini iyileştirirken, sağlık risklerinin en aza indirilmesi hedeflenerek hidrolik tahrikli bir tren aks grubu sökme ekipmanı tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Tasarımını ve imalatı yapılan ekipman; ikisi hareketli üç koldan oluşan tekerlek kavraması, hareketli iki koldan oluşan aks kutusu kavrayıcı, aks tepesine basacak bir metal kafa, pres ile sökme işlemini sağlayacak bir hidrolik piston, bu pistonu çalıştıracak bir hidrolik motor ve bütün sistemi taşıyan tekerlekli bir şasiden oluşmuştur. Ekipman, sökülmesi düşünülen tekerlek grubu bileşenlerinin dikey hareketi elektrikli yükseklik ayarlı aks mengenesi ile yapılacağından, sabit yükseklikte ve insan gücü ile hareket ettirilen tekerlekli bir şasi üzerine monte edilmiştir. Sistem hareket kabiliyeti sunabilen elektrikli kumanda panelinden kontrol edilmektedir. Yapılan analizler neticesinde, aparatın planlanan fonksiyonel hareketleri gerçekleştirebildiği, aks kutusu ve tekerlek bandajı söküm işlemlerini sorunsuz yerine getirebildiği görülmüştür.
Bakır esaslı SCR katalisti üzerine selenyum içeren nano partikül ilavesinin düşük sıcaklık koşullarında NOx dönüşüm performansı üzerine etkisi
Bu çalışmada, Hidrokarbon Seçici Katalitik İndirgeme Sistemi (HC-SCR) sistemi için Cu(%3) /TiO2, Cu-Ca(%4) /TiO2, Cu-Ca-Se (%4,5) /TiO2, Cu-Ca-Se (%5)/TiO2, Cu-Ca-Se(%5,5)/TiO2 esaslı katalizör emdirme yöntemiyle sentezlenmiştir. Bu sistemde indirgeyici olarak etanol kullanılmış ve üretilen katalizörün NOx dönüşüm verimliliği üzerindeki etkisi incelenmiştir. Katalizöre ait SEM, XRD ve BET analizleri gerçekleştirilerek yapısal ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. SCR egzoz performans test sisteminde üretilen katalizör kullanılarak 180°C-270°C sıcaklık aralığında ve sabit alan hızında (30000h-1) deneyler yapılmıştır. Testler 2 silindirli V-tipi bir dizel motor kullanılarak sabit motor devrinde (3000 d/dk) ve 3 farklı yük (1kW, 3kW ve 5 kW) altında gerçekleştirilmiştir. Bu testlerle, SCR katalizörünün NOx emisyonu üzerindeki etkisi tespit edilmiştir. Sonuç olarak, maksimum NOX dönüşüm oranları 5 kW yükte, 270 0C sıcaklıkta, 30000 h-1 gaz saatlik alan hızında ölçülmüştür. NOX dönüşüm oranı en yüksek %94,88 olarak ölçümlenmiştir.
The properties of natural fiber reinforced hybrid composite materials as an alternative to carbon fiber composites
In recent years, the main goals of automotive manufacturers have been to lower production costs and minimize emissions from vehicles by reducing fuel consumption. In order to achieve these goals, it is essential to manufacture fossil fueled vehicles, and especially electric vehicles from lightweight, environmentally friendly, sustainable, and affordable materials. In this context, the importance given to hybrid composite materials is increasing in terms of their unique properties. In this study, carbon fiber reinforced polymer composites (CFRP) and hybrid composites of aramid and basalt fiber reinforced epoxy matrix were fabricated by using vacuum infusion method. Tensile test, hardness test, water absorption test, loss on ignition test, impact test, and Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis were applied to CFRP composites and hybrid composite samples produced with different fiber ratios and arrays in order to observe the effect on mechanical properties. These tests were performed to evaluate the application of natural fiber reinforced hybrid composites as an alternative to CFRP used in the interior and exterior parts of vehicles. When the results were evaluated, it was determined that the fiber ratio and array significantly affected the mechanical properties of hybrid composites. Also, hybrid specimens had higher impact strength than CFRP composites. Through SEM analysis, fiber breakage, fiber shrinkage, fiber-matrix debonding and gaps were observed in the structure of hybrid composites.
Antimon ilavesinin bakır esaslı SCR katalizörü üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Bu Çalışmada HC-SCR sistemi için Cu/TiO2, Cu-P/TiO2, Cu-P-Sb(%1)/TiO2 ve Cu-P-Sb(%2)/TiO2 kimyasal bileşenli katalizörleri emdirme yöntemi ile üretilmiştir. Üretilen katalizörlerin testleri sırasında indirgeyici madde olarak etil alkol kullanılmıştır. Farklı sıcaklık ve motor yüklerinde katalizörlerin NOX dönüşüm verimliliği incelenmiştir. Katalizörlerin yapısal ve kimyasal özelliklerini hassas bir şekilde belirlemek için SEM, XRD ve BET analizleri yapılmıştır. Test sisteminde ölçümler 180 0C ile 270 0C arasında değişen sıcaklıklarda, sabit alan hızında (30000 h-1) gerçekleştirilmiştir. Testler 3 farklı yük (1 kW, 3 kW ve 5 kW) altında sabit motor hızına (3000 d/dk) sahip, 2 silindirli V tipi dizel motor kullanılarak yapılmıştır. Bu testlerle birlikte üretilen katalizörlerin NOX emisyonu dönüştürme üzerindeki etkileri saptanmıştır. Sonuç olarak, NOX dönüşüm oranları %85,67 ile %94,89 arasında ölçülmüştür. 5 kW yükte, 270 0C sıcaklıkta, 30000 h-1 alan hızında %100 etil alkol indirgeyici madde olarak kullanıldığında NOX dönüşüm oranı %94,89 olarak ölçülmüştür.
Bir dizel motorda kullanılan su-biyodizel emülsiyon yakıtlarının performans ve emisyon karakteristikleri
Emisyon normları her geçen gün daha da katılaşmakta ve araştırmacıları ilave tedbirler alarak çevreye salınan emisyonları daha alt seviyelere çekmeye zorlamaktadır. Bu amaçla araştırmacılar tarafından kullanılan birçok yöntem mevcuttur. Bunlardan bir tanesi de su-yakıt emülsiyonlarıdır. Emülsiyon yakıt kullanımı özellikle azot oksit (NOx) ve partikül madde (PM) emisyonlarını eş zamanlı azaltmada oldukça etkin bir yöntemdir. Bu çalışmada, dizel, ayçiçek biyodizeli, saf su ve sürfaktan (Span 80 + Tween 80) kullanılarak emülsiyon yakıtlar hazırlanmıştır. Yakıtlar D (dizel), DS5 (93% dizel + 5% su + 2% sürfaktan), DS10 (88% dizel + 10% su + 2% sürfaktan), B (biyodizel), BS5 (93% biyodizel + 5% su + 2% sürfaktan), BS10 (88% biyodizel + 10% su + 2% sürfaktan) şeklindedir. Emülsiyon yakıtlar manyetik bir karıştırıcı yardımıyla oda sıcaklığında 1 saat boyunca 1500 (dev/dak) hızla karıştırılarak hazırlanmış ve yakıt özellikleri tespit edilmiştir. Son olarak da 4 zamanlı, 4 silindirli, turboşarjlı, su soğutmalı bir dizel motorunda motor performans ve emisyon testleri gerçekleştirilmiştir. Emülsiyon yakıtlar motor tork ve fren gücü değerleri ile karbon monoksit (CO) ve azot oksit (NOx) emisyonlarında azalmaya sebep olmuştur.
Effects of usage dimpled surfaces on Ahmed body jeneric model flow characteristics
Vehicle aerodynamics which directly affect fuel consumption values in vehicles, has a great importance in terms of vehicle stability, acceleration ability, vehicle noise and environmental pollution. The Ahmed car model is one of the most important generic models so this popular car model is widely used in the literature on fluid mechanics and vehicle aerodynamics studies. The simple and easy applicable shape of the Ahmed body make the model convenient in these sort of investigations. This study investigates effect of a passive drag reduction technique which it is known as dimple surface, on Ahmed car model with 35° slant angle. In order to take distinctive result, rear wake zone was selected for design optimization area. The flow control methods were applied numerically also these methods were compared with similar works. The selected passive drag reduction method was used with different model configurations to determine optimum parameters and evaluate these parameters how will effect on the vehicle drag and lift coefficients. Analyses made in this study, were calculated with 2.4 million cell number and the maximum drag value reduction was obtained as 3.5 % by using dimple surfaces. Moreover, the applicability and manufacturability factor was also evaluated in terms of implementing the dimpling modification to today's current road vehicles and in order to make this study meaningful for vehicle aerodynamics.
Comparison of the automotive bumper produced with different composite materials using the finite elements method
In recent years with the developing technology, the automotive industry and composite material production have also developed. The vehicle lightening issue, which emerged with the aim of saving fuel in the automotive sector, has increased the competition. In parallel with the developments in the automotive sector, studies have increased in the production of composite materials used to lighten vehicles. Composite materials have become widespread in the production of automotive parts with the features they offer. Composite materials are used in vehicle bumpers due to their strength and lightness. In this study, composite materials that can be used on the vehicle bumper were researched. Due to its low cost and easy processing, composite materials consisting of glass fiber and polyester are mostly used in vehicle bumpers. In the study, carbon fiber reinforcement and vinyl ester matrix, which can be an alternative to glass fiber reinforcement material and polyester matrix, were used. 6 different composite materials were created and used with 2 different reinforcement elements and 2 different matrix elements. The mechanical properties of 6 different composite materials were determined by the tensile test. The results were entered into the ANSYS program and the results of the static analysis on the buffer were compared.
İçten yanmalı motorların sürtünmeli yüzeyleri için elektrodepolama metoduyla Ni-B/TiC nanokompozit kaplamaların üretimi ve karakterizasyonu
İçten yanmalı motor parçalarının sürtünmeye maruz kalan yüzeylerine kaplama uygulanması malzemeyi aşınma ve korozyona daha dayanıklı hale getirmek için oldukça verimli bir yöntemdir. Bu çalışma kapsamında, paslanmaz çelik altlık malzeme TiC seramik nano parçacık takviyeli Ni-B alaşımı esaslı kompozit film ile elektrokimyasal depolama yöntemi ile kaplanmıştır. Kaplama işleminde Watts tipi nikel elektroliti esas alınmış, alaşım ve kompozit kaplamaların elde edilebilmesi için uygun malzemeler banyoya ilave edilmiştir. Üretilen Ni-B/TiC nanokompozit kaplamaların gelişen özellikleri paslanmaz çelik altlık, saf nikel, Ni-B alaşım ve Ni/TiC kaplamalar ile karşılaştırılarak incelenmiştir. Elektrodepolama üretim değişkenlerinden TiC parçacık banyo miktarı, bor kaynağı trimetilamin boran (TMAB) banyo miktarı ve depolama akım yoğunluğu değişiminin nanokompozit kaplamaların üzerinde etkisi incelenmiştir. Bu yeni tür malzemelerin özelliklerini belirlemek için çeşitli yöntemlerle aşınma ve korozyon davranışları ile kristal yapıları analiz edilmiş, mikrosertlik ölçümleri yapılmış, bunun yanında kaplamaların yüzey ve kesit yapıları ile kimyasal içerikleri incelenmiştir. Ayrıca kaplamaların üretildiği elektrolitlerin elektrokimyasal analizleri de yapılmıştır. Bunlara ilaveten, elde edilen kaplamaların deneysel yollarla ölçülen mikrosertlik ve kristal tane boyutu değerlerinin yapay sinir ağları (YSA) metodu ile tahmin edilebilmesi için model geliştirme çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalar neticesinde üretilen nanokompozit kaplamaların paslanmaz çelik altlık, saf nikel, Ni-B alaşımı ve Ni/TiC kaplamalara göre mekanik ve korozyon özelliklerinde ciddi derecede iyileşme sağladığı görülmüş ve özellikle zorlu çalışma koşullarındaki makine parçaları için uygun bir seçenek olduğu kanıtlanmıştır. Anahtar kelimeler: TiC, Ni-B alaşım, elektrodepolama, aşınma, korozyon
Selenyum ilavesinin gümüş esaslı HC-SCR katalistinin özelliklerine ve NOX dönüşüm performansı üzerine etkisi
Bu çalışma hidrokarbon-seçici katalitik indirgeme sisteminin (HC-SCR) azot oksitlerin (NOx) dönüşüm oranları üzerine etkisini araştırarak bu alandaki kısıtlı literatüre katkıda bulunmayı hedeflemiştir. Bu amaçla Ag/ TiO2, Ag-Ca/TiO2, Ag-Ca-Se (%0,5) /TiO2, Ag-Ca-Se (%1) /TiO2, Ag-Ca-Se (%1,5) / TiO2 katalizörleri emdirme yöntemiyle hazırlanmıştır. Katalizör ana taşıyıcı gövdesi olarak okzalik asitle ön işleme tabi tutulmuş olan kordiyerit kullanılırken indirgeyici madde olarak da etil alkol kullanılmıştır. Elde edilen katalizörlerin SCR test düzeneğinde NOX dönüşüm performansları analiz edilmiştir. Deneyler iki silindirli, V tipi 3000 devir/dakika sabit hızında çalışan bir dizel motor kullanılarak 1kW, 3 kW, 5kW yükler altında, 180 ℃ ile 270 ℃ sıcaklık aralığında, 30000 h-1 sabit gaz saatlik alan hızında gerçekleştirilmiştir. Katalizörlere ait kimyasal ve yapısal özellikler Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM), X-Ray Difraktometresi (XRD) ve Brunauer-Emmett-Teller (BET) analiz cihazı yardımıyla incelenmiştir. Sonuç olarak en yüksek dönüşüm oranları 5 kW yük altında, 270 ℃'de Ag-Ca-Se (%1) /TiO2 katalizöründe elde edilirken en düşük dönüşüm oranları ise 1 kW yük altında, 180 ℃ 'de Ag-Ca/TiO2 katalizörüne aittir.
Numerical examination of the impact characteristics of vehicle side door beams
In side vehicle accidents, there is very small distance between the impactor and the passenger. In such accidents, car manufacturers place impact energy absorber beams inside the door so that the passengers do not suffer from loss of life or major injures. In this study, the crashworthiness performances of impact energy absorber beams were investigated. Comparisons were made by changing the thickness, materials, angles, and cross-sections of the beams. Among the materials used (AL6061-T6 and A36 steel), AL6061-T6 material stood out with its high Specific Energy Absorption (SEA) value, low reaction force, and low permanent deformation performance. The best Velocity Absorption Time (VAT) value was obtained in the combination where the angle between the two beams defined by A36 steel was 25° degrees. It has been stated that the hexagonal cross-section door beam used is superior to the circular beam and is open to improvement.
Kalay ilavesinin gümüş esaslı HC-SCR katalistin özellikleri ve NOX dönüşüm performansı üzerine etkisi
Bu çalışmada, Hidrokarbon Seçici Katalitik İndirgeme Sistemi (HC-SCR) için AgNO3 esaslı katalistlerin geliştirilmesi ve bu katalistlerin NOx dönüşümleri üzerine etkisi araştırılmıştır. Katalizörler daldırma yöntemi ile kordiyerit malzemeden üretilmiştir. Bu amaçla 4 farklı türde, Ag/TiO2, Ag-P/TiO2, Ag-P-Sn(%1)/TiO2, Ag-P-Sn(%2)/TiO2 bazlı katalizör üretimi gerçekleştirilmiştir. Kullanılan katalizörün kimyasal ve yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskopu (SEM), yüzey alanı ölçümü (BET) ve X-ışını difraktometresi (XRD) analiz sonuçları ile incelenmiştir. Katalizörler SCR test sisteminde 180 °C ile 270 °C arasındaki sıcaklıklarda testlere tabi tutulmuştur. Testler, 1 kW/ 3 kW/ 5 kW yükler altında sabit motor hızında (3000 devir/dakika), 2 silindirli V- Tip dizel motor kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sistemde etanol indirgeyici olarak kullanmıştır. Sonuç olarak, en yüksek NOX dönüşüm oranları 5 kW yükte, 270 0C sıcaklıkta, 30000 h-1 gaz saatlik alan hızında ölçülmüş ve NOx dönüşüm oranı en yüksek Ag-P-Sn(%2)/TiO2 katalizöründe %95,58 olarak elde edilmiştir.
Antimon ilavesinin gümüş esaslı SCR katalist ve NOX dönüşüm performansı üzerine etkilerinin incelenmesi
Bu çalışmada, emdirme yöntemiyle Ag/TiO2,Ag-Ca/TiO2,Ag-Ca-Sb(%1)/TiO2,Ag-Ca-Sb(%2)/TiO2,Ag-Ca-Sb(%3)/TiO2 bazlı beş adet katalizör üretilmiştir.Labaratuvar ortamında hazırlanan katalizörler HC-SCR deney düzeneğinde test edilmiştir.İndirgeyici madde olarak etanol kullanılmıştır.SEM, BET ve XRD analizleri ile testlerde kullanılan katalizörler kimyasal ve yapısal olarak incelenmiştir.HC-SCR test sisteminde gerçekleştirilen deneyler 170 °C ile 270 ºC arasındaki sıcaklıklarda gerçekleştirilmiştir.Bütün deneylerde gaz alan hızı sabit olarak 30000 h-1'de tutulmuştur. Testler herbir katalizör için 1 kW, 3 kW ve 5 kW olmak üzere üç farklı motor yükünde yapılmıştır.Testler sabit devire (3000 devir/dk) sahip, 2 silindirli V tipi,su soğutmalı dizel motor kullanılarak gerçekleştirilmiştir.Motor yüklerini ayarlayabilmek için herbiri 1 kW güce sahip ısıtıcı rezistanslar kullanılmıştır.Yapılan testler sonunda,üretilen katalizörlerin SCR sisteminde NOx dönüştürme oranı üzerindeki etkileri belirlenmiştir. Sonuç olarak, maksimum NOx dönüşüm oranı Ag-Ca-Sb(%3)/TiO2 katalistinde 5 kW yükte, 270ºC sıcaklıkta, 30000 h-1gaz alan hızında %95,88 olarak ölçülmüştür.
Characterisation of PEM fuel cell cold start process
Water droplets formed in PEM fuel cell operating conditions freeze at sub-zero temperatures and cause start-up failure. In this thesis, a quick, effective, and low energy-consuming coolant heating method has been developed by characterizing the cold start process of the PEM fuel cell. The effects of the components in the experimental setup on the cold start performance were investigated in the range of -10 and -30 ℃. The fuel cell and the external heating system were operated simultaneously and a current was drawn from the cell during the tests. Stack temperature was followed from five different symmetrical places and temperature-voltage-current profiles were plotted. In the preliminary tests at -10 ℃, ethanol as the working fluid, double-sided heating type, and full power pump operation were specified as the parameters that provide the quickest heating. The effect of the heater and pump operating durations under the same energy consumption level were compared and no significant difference was noted at this temperature. However, it is found that long pump operation at extreme conditions (-15 and -30℃ range) is essential for a successful cold start process and it provides a more homogeneous and smooth temperature transition. PEM fuel cell was operated successfully in all conditions thanks to the external heating mechanism, and the cell temperature was increased above zero in 20, 40, and 53 seconds, respectively, in cold start tests at -10, -20, and 30 ℃. Keywords: PEM fuel cell, cold start, assisted, starter technique, experimental
Aerodynamic investigation and flow control on DrivAer models using numerical (CFD) methods
Drag reduction is one of the most critical subjects for vehicles, especially considering the emerging trend of electric vehicles that have been known to drive range and efficiency issues. In this work, deflector plates were tested numerically as a passive flow control element at the upper and lower regions of the rear end of the closed body estateback, fastback, and notchback DrivAer generic car models. Plate slant angles varied to find optimum deflectors. CFD simulations have been conducted by the k-ω SST RANS turbulence model and the setup of the base model is verified with the drag force coefficient of previous experimental works. Then, parametric, genetic algorithm response surface and adjoint optimization stages were applied on the upper and lower deflectors, respectively. Consequently, simultaneous usage of these two deflectors with optimum angles resulted in reductions of CD by 17.90%, 4.82%, and 7.25% for estateback, fastback, and notchback respectively. However, detailed qualitative analysis is shown that upper and lower deflectors have different drag reduction mechanisms at the wake. The upper deflector reduces wake statistics and attains pressure recovery at the back surface by improved downwash for all models. On the other hand, the lower deflector restricts airflow beneath the car for the estateback. Hereby, this provides pressure recovery at the slanted diffuser section by blocking its functionality while the restricted airflow is deflected to the upperbody and results in pressure recovery at the rear surface, too by improved upwash, although it increases the wake region. For the fastback model, the lower deflector provides flow control by improving the upwash, while for the notchback model, it provides a flow control by preventing the flow interaction between the downwash and the upwash.
Use of fusel oil as a reductant agent in a SCR system at low temperatures
Within the study, the efficiency of NOₓ transformation rates at low temperatures was examined by using fusel oil for reducing and a catalyst made of Mo-Cu-Ag/TiO₂ in the HC-SCR system. The properties of the catalyst were determined by BET, SEM, FTIR and XRD analysis. The experiments were conducted in the range of 200-300 °C, at 3 different space velocities (30000 h-1,40000 h-1and 50000 h-1) and under 5 various motor loads (1, 2, 3, 4 and 5 KW). A 2-cylinder V-type diesel engine were used during the experiments. As the outcome of the performance tests, the maximum NOₓ transformation efficiencies were obtained at 290 °C, the highest test temperature, at all space velocity values and engine loads. The highest NOₓ conversion rate among all tests was obtained as 85.94% at 290 °C at 1 kW at 30000 h-1. Increasing the exhaust gas temperature from 200 to 290℃ had a positive effect on the NOₓ transformation efficiency. Keywords: SCR, Exhaust Emissions, NOₓ, Reductants, Fusel oil
Evaluation of mechanical properties of 500 hbw armor sheet after welding with different welding wires and preheating temperatures
Armor steels play a crucial role in providing protection against ballistic threats in various applications, including military vehicles, body armors, and structural components. Welding is a widely employed joining technique for armor steels, allowing the fabrication of complex structures with enhanced mechanical properties. However, the welding process can introduce significant changes in the microstructure and mechanical properties of the base material, necessitating a thorough understanding of the effects of welding parameters. This thesis aims to investigate the influence of preheating temperature and welding wire type on the mechanical properties of high-hardness armor (HHA) steels, specifically focusing on the HBW 500 armor plate. The study explores the relationship between preheating temperature, welding wire type, and key mechanical properties such as toughness, hardness, and tensile strength through a comprehensive experimental analysis. As a result, this study has taken significant steps in enhancing our understanding of how preheating temperature and filler wire type affect the mechanical properties of high-strength armor steel. The findings have demonstrated the importance of carefully controlling the preheating temperature and selecting an appropriate filler wire type based on the desired mechanical properties in welded armor structures. The findings from this research will contribute to the optimization of welding procedures for armor steels, enhancing their performance and reliability in demanding applications. Keywords: Armor, Mechanical Properties, Preheat, Welding, Welding wire.
Motosiklet tipine göre en ideal motosikletin belirlenmesi
Son yıllarda ülkemizde motosikletler daha önceki zamanlara göre daha çok tercih edilmektedir. Bunun sebepleri ise nüfustaki kalabalıklaşma, artan enflasyon oranı, diğer taşıtlara göre yakıt tasarrufu ve trafik ile park sorunu gibi etmenlerdir. Bu çalışmada motosiklet kullanıcılarına yönelik sorular sorulmuş olup elde edilen veriler doğrultusunda kullanıcıların hangi tür motosikleti alma konusunda daha kolay karar verebilmeleri amaçlanmıştır. Buna ek olarak çok amaçlı karar verme yöntemleri kullanılarak elde edilen bulgular ile birlikte kullanım amacına göre en ideal motosiklet tipleri belirlenmiştir.
Bir ticari araçta sonlu elemanlar metodu
Treyler bir diğer adıyla yarı römork, dünyada taşımacılık sektöründe kritik önem arz etmektedir. Türkiye'de ekonomik olması, alternatif kullanım şekilleri ve yoğun servis hizmetlerinin bulunması ile yarı römorklar daha çok kullanılmaktadır. Yarı römork taşıtlar arasında da en çok tercih edilen damperli yarı römork araçların ağırlığının çoğunluğunu şasi oluşturmaktadır. Kullanıcılar tarafından çok çeşitli yüklerin yüklendiği treylerin şasisine dinamik ve statik birçok kuvvet uygulanmaktadır. Üreticilerimiz de bu sebeplerden öncelikli çalışma alanlarını şasi üzerinde yoğunlaştırmışlardır. Bir damperli yarı römork şasisinin enine ebatları azaltılarak tasarlanan bu çalışmada statik analizler ışığında yeni tasarım ile eskisi karşılaştırılmaktadır. Modellenen yeni dar yapıda tasarım, Alman Standartları Enstitüsü standartlarına göre aks yay merkezleri arası mesafeler temelinde şekillendirilmiştir. Bu çalışmanın ana hedefi, dayanımı azaltılmadan dar formda, hafifletilmiş, sağlayacağı yakıt tasarrufuyla çevre dostu yeni bir yarı römork tasarlamaktır. Sonuç olarak; incelenen analiz çalışmaları ve incelemeler, dar formda tasarlanan yeni yarı römorkun % 7 oranında hafifletilerek yakıt tasarrufu ve emisyon azaltımı ile çevreci bir treyler tasarımına ulaşılabileceğini göstermektedir.
Weight reduction on the semi trailer chassis by using ultra high strength steel (UHSS) instead of metal material
With the publication of the Paris Agreement, manufacturers producing O3 and O4 category trailers for the logistics sector have also accelerated their work within the framework of green transformation. With this agreement, it is aimed to reduce carbon emissions by 30% in heavy-duty vehicles by 2030. In recent years, commercial vehicles manufacturer especially heavy duty vehicles manufacturer target a produce light-weight vehicles in order to increase payload and decrease fuel consumption and emissions Because of the transport high payload, manufacturer always use S355 with high thickness steel to reach high strength. However by using ultra high strength steel, manufacturer can reach high strength. In this study, the mechanical properties, stresses, and deformations of ultra-high-strength steel and S355 steel in the semi-trailer chassis named SBPR27, referred to as the modular chassis by Koluman Otomotiv Endüstri A.Ş, were compared under a 30-ton load using the ANSYS software.. According to the results obtained, the analysis results of S355 and UHSS steel were compared under the same boundary conditions and when UHSS steel is used as chassis material; it is aimed to save total weight by reducing the cross-sectional thickness of the longitudinal supports. According to the new weight result obtained, the analysis was run in the VECTO Trailer application and the carbon emission rate and fuel consumption value were compared. According to these results, a 9% reduction in chassis weight of 182 kg led to a fuel saving of 2.9% per 100 km and a reduction in carbon emissions of 3% per km.
Basitleştirilmiş treyler-çekici kamyon geometrisinde tasarım değişikliklerinin aerodinamik direnç katsayısına etkisi
Taşımacılık endüstrisinde enerji verimliliği ve çevresel sürdürülebilirlik, günümüzde giderek artan öneme sahip temel konulardır. Bu bağlamda, taşımacılık araçlarının aerodinamik tasarımı, hem yakıt tüketimini azaltmak hem de karbondioksit emisyonlarını düşürmek için etkili bir strateji olarak kabul edilmektedir. Özellikle, kamyonların aerodinamik performansının iyileştirilmesi, taşımacılık endüstrisinde önemli bir potansiyele sahiptir. Çalışmada, taşımacılık endüstrisinde önemli bir konu olan basitleştirilmiş treyler-çekici geometrisi tasarımı değişikliklerinin aerodinamik direnç katsayısına etkilerini incelenmiştir. Araştırma, Ansys 2023 R2 yazılımının kullanımıyla gerçekleştirilen kapsamlı bilgisayar destekli tasarım ve analizleri üzerinden ilerlemektedir. Bu Çalışma, çekici deflektör ve treyler yarım gözyaşı modeli kullanımının, aerodinamik performans üzerindeki etkilerini anlamak amacıyla iki farklı model (Model-A ve Model-B) kullanılarak, her biri için 11 farklı Varyant modelin hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizlerini içermektedir.Model-A çekici üst kenarı keskin köşeli model, Model-B ise çekici üst kenarı yuvarlatılmış model olarak tanımlanmıştır. Ansys Fluent yazılımı kullanılarak her bir varyant için aerodinamik direnç katsayıları hesaplanmıştır. Oluşturulan analiz modelleri için rüzgar tüneli geometrisi kurgulanmış olup Reynolds sayısı 0.51x10^6 olarak hesaplanmıştır ve yapılan 22 farklı analiz çalışmasında aynı sınır şartları uygulanmıştır. Analiz sonuçlarına göre, Model-A Varyant 1 için Cd değeri 0.709 olarak ölçülmüştür, en fazla geometrik düzenlemenin olduğu Varyant 11 için ise bu değer 0.380'dir. Bu durumda direnç katsayısının değişim oranı %46.40 olarak hesaplanmıştır. Model-B Varyant-1 için ise Cd değeri 0.711 olarak belirlenmiştir, en fazla geometrik düzenlemenin olduğu Varyant 11 için ise de bu değer 0.351'dir. Buna göre direnç katsayısının değişim oranı %56.53 olarak hesaplanmıştır.
Effects of phosphorus and copper based catalysts on nitrogen oxides conversion performance of hydrocarbon selective catalytic reduction
In this study, it was aimed to develop Phosphorus and Copper based catalysts for Hydrocarbon Selective Catalytic Reduction System and to determine the effect of these catalysts on NOx conversions. Catalysts containing P(4%) /ZrO2, P(3%)-Cu(1%)/ZrO2, P(2%)-Cu(2%)/ZrO2, P(1%)-Cu(3%)/ZrO2, Cu(4%)/ZrO2 were synthesised for HC-SCR system. Ethanol was used as reducing agent. SEM, XRD and BET analyses were performed to determine the structural and chemical properties of the catalysts. The catalysts were tested in the SCR system at a temperature range of 170°C-240°C and a constant field velocity of 40000 h-1. The tests were carried out using a 2-cylinder V-type diesel engine at constant engine speed (3000 rpm) and under 3 different loads (0 kW, 2 kW and 4 kW). As a result, maximum NOx conversion rates were measured for 3P1CZ at 4 kW load, 240 ℃ temperature, 40000 h-1 gas hourly space velocity.
Development and characterization of bioresin based composites from vegetable oils for automotive applications
In this study, while using bio-based resin by adding five different vegetable oils to the epoxy resin in certain proportions as a matrix, the mechanical, thermal, physical, and morphological characterization of the bio-composites formed by reinforcing this bio-based resin with flax/jute intraply woven fabric was investigated. The production of the materials was carried out by vacuum assisted resin transfer molding method. Bio-based resin was created by adding cottonseed oil, rapeseed oil, linseed oil, palm oil, and soybean oil to 10%, 20%, 30% and 40% to epoxy resin. Composite products were produced in 21 different combinations, including samples prepared with pure epoxy resin. As a result of mechanical tests such as tensile, three-point bending, hardness and Charpy impact, it was determined that adding 10% to 20% vegetable oil to the epoxy resin increased the flexibility of the sample while reducing its strength to a certain extent. As the oil content increased towards 40%, significant decreases were observed in mechanical properties compared to samples prepared with pure epoxy resin. This situation was also confirmed in the morphological image analysis of the samples. In the physical test such as water test, the addition of canola, palm and soybean oil to the resin at 10% and 20% decreased the water absorption rates. In thermal tests, TGA analysis reveals that as the oil content increases, the initial decomposition temperature decreases compared to the pure epoxy resin sample and also a decrease in thermal stability is observed. DSC analysis shows that at 10% oil content, the glass transition temperature increases significantly compared to the pure epoxy resin sample, and significant increases are reflected in the reaction temperature. When the results are evaluated as a whole, it is predicted that adding 10% to 20% vegetable oil to epoxy resin, which is a petroleum-based source, will be an environmentally friendly bioresin and will increase material properties such as toughness, although it reduces some mechanical properties, and can be used in areas exposed to external forces in vehicles. It is also predicted that it can be preferred in the interior of vehicles due to its physical and thermal properties. Keywords: Composites, Biocomposites, Bio-based matrix, Vegetable oils, Flax/Jute fabric.
Improvement of low-temperature properties of hydrocarbon selective catalytic reduction activity by developing copper-based zeolite catalyst
Selective catalytic reduction (SCR) is the most effective exhaust after-treatment technology used to reduce NOx (nitrogen oxides) emissions from diesel engines. This system converts NOx into harmless nitrogen (N2) and water (H2O) with the help of a specified catalyst and a reductant. In this work, samarium (Sm) doped two distinct copper-based zeolite (Y and Beta) catalysts produced with the ion exchange method. Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive X-rat Spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), Fourier-Transform infrared (FTIR), and Brunauer-Emmet-Teller (BET) analyses were conducted to determine the chemical characterization of the produced catalysts. Additionally, the catalysts were tested in a real exhaust flow under temperatures ranging from 150 °C to 240°C, with loads of 0, 2, and 4 kW at two different space velocities. The predominance of Si, O, and Al was observed in all catalysts, while the presence of other utilized chemicals was also confirmed through analyses. For all catalysts, conversion rates increased with higher temperatures. While an increase in engine load positively affected the conversion rates, a higher space velocity (SV) had a negative impact. Under a load of 4 kW, the highest NOx conversion rates were observed at a temperature of 240°C. For the Y zeolite set, the Sm1-Y catalyst achieved the highest conversion rate of 95.7481% at an SV of 30000 h-1, while the Sm2-Y catalyst demonstrated a conversion rate of 94.6600% at an SV of 40000 h-1. Similarly, in the BEA zeolite set, the Sm4-BEA catalyst achieved the highest conversion rate of 95.7754% at an SV of 30000 h-1, whereas the Sm1-BEA catalyst exhibited a conversion rate of 94.4719% at an SV of 40000 h-1. The incorporation of Sm showed beneficial effects across both catalyst sets. The results indicated that the optimal Sm loading levels were 1% and 2%. Keywords: Selective Catalytic Reduction, Nitrogen Oxides, Low Temperature, Real Exhaust Flow, Zeolite
Elektrodepozisyon metoduyla Ni-B/SnO2 kompozit kaplamaların kristal yapısının ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, bakır altlık üzerine farklı bor içeriği ve SnO₂ katkı oranlarına sahip Ni-B/SnO₂ nanokompozit kaplamalar elektrodepozisyon yöntemiyle üretilmiş ve mikroyapısal, kristalografik ve tribolojik özellikleri araştırılmıştır. SEM analizleri düşük katkı oranlarında homojen ve kompakt bir yüzey morfolojisi gösterirken, yüksek katkı oranlarında aglomerasyon ve düzensizlikler gözlenmiştir. EDS sonuçları, kaplamaların ana fazının Ni olduğunu doğrulamış ve SnO₂'nin %0,07–0,19 aralığında matrise ko-birikim yaptığını ortaya koymuştur. XRD analizleri, saf nikelde 21,34 nm olan ortalama tane boyutunun N3 serisinde %75 küçülerek 5,30–7,75 nm aralığına düştüğünü, dislokasyon yoğunluğunun ise saf nikele kıyasla 8–16 kat arttığını göstermiştir. Bu yapısal değişimler tribolojik performansa doğrudan yansımıştır. Saf nikelin özgül aşınma hızı 0,002084 mm³/N·m iken, N3B1S numunesinde yaklaşık %89 iyileşme ile 0,000232 mm³/N·m, N6B4S numunesinde ise yaklaşık %84 iyileşme ile 0,000343 mm³/N·m olarak bulunmuştur. Ayrıca SnO₂ katkısı olmayan N6B numunesi de %79 iyileşme ile öne çıkmıştır. Buna karşın yüksek katkı oranlı numunelerde aşınma hızları saf nikele kıyasla ciddi artış göstermiştir; örneğin N6B8S (0,001707 mm³/N·m) ve N9B1S (0,001775 mm³/N·m) numunelerinde performans yaklaşık 3 kat daha kötü bulunmuştur. Sonuçlar, düşük ve orta SnO₂ katkılarının (özellikle N3B1S, N6B4S ve N9B2S) Ni-B kaplamaların aşınma direncini belirgin şekilde artırdığını, yüksek katkı oranlarında ise aglomerasyon ve yapısal kusurlar nedeniyle performansın zayıfladığını ortaya koymuştur.
Nano katkılı parafin bazlı faz değiştiren malzeme ile li-iyon bataryalarda termal yönetimin deneysel analizi
Elektrikli araçlarda (EV) kullanılan lityum-iyon (Li-iyon) bataryaların güvenli, verimli ve uzun ömürlü şekilde çalışabilmesi, batarya sıcaklığının uygun sınırlar içerisinde tutulmasına bağlıdır. Bu kapsamda, batarya termal yönetimi elektrikli araç teknolojilerinin kritik bileşenlerinden biri hâline gelmiştir. Bu tez çalışmasında, Li-iyon bataryaların pasif soğutma performansını artırmak amacıyla parafin esaslı faz değiştiren malzemeler (FDM) geliştirilmiş ve deneysel olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında, parafin matrisi içerisine farklı türlerde (alüminyum nitrür (AlN), magnezyum oksit (MgO) ve bor nitrür(BN)) ve farklı oranlarda (%2, %5 ve %7) nano katkılar ilave edilerek kompozit FDM yapıları hazırlanmıştır. Geliştirilen FDM'ler, 18650 tip Li-iyon hücrelerden oluşan, 2 seri 2 paralel (2S2P) bağlantıya sahip iki farklı batarya paketi geometrisi (düz ve kare) üzerinde test edilmiştir. Deneyler, 20 °C ve 40 °C ortam sıcaklıklarında gerçekleştirilmiştir. Deneysel analizlerde batarya hücrelerinin sıcaklık değişimleri izlenmiş; termal performans değerlendirmeleri hücreler arası sıcaklık farkı (ΔT), maksimum sıcaklık (Tmax), sıcaklık artış miktarı ve sıcaklık artış hızı (SAH) gibi temel termal göstergeler üzerinden yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, nano katkı içeren kompozit FDM'lerin katkısız parafin yapıya kıyasla batarya sıcaklık artışını ve sıcaklık artış hızını anlamlı ölçüde azalttığını göstermiştir. Özellikle yüksek katkı oranlarına sahip AlN ve MgO katkılı kompozitlerin farklı test koşullarında daha iyi termal performans sergilediği belirlenmiştir. Bu tez kapsamında elde edilen bulgular, nano katkılarla güçlendirilmiş parafin esaslı FDM'lerin Li-iyon batarya sistemleri için etkili, uygulanabilir ve düşük maliyetli bir pasif batarya termal yönetim çözümü sunduğunu ortaya koymaktadır.
Kablosuz şarj sistemi sistemlerinin şehir içi otobüslere entegrasyonu
Bu yüksek lisans tezinde, kablosuz şarj sistemlerinin şehir içi elektrikli otobüslere entegrasyonu teknik, tasarımsal ve ekonomik açıdan incelenmiştir. Çalışma kapsamında, özellikle alıcı sistemlerin konumlandırılması, batarya yerleşimi, termal yönetim, iç mekân tasarımı, elektromanyetik güvenlik, kentsel entegrasyon ve sürdürülebilirlik gibi teknik ve operasyonel parametreler detaylı olarak ele alınmıştır. Kablosuz şarj teknolojisinin sunduğu statik ve dinamik uygulama seçenekleri, otobüslerin batarya gereksinimlerini optimize etme, menzil sürekliliğini artırma ve toplam sahip olma maliyetini azaltma potansiyeli açısından değerlendirilmiştir. Literatür incelemelerine ek olarak, Adana kenti özelinde geliştirilen bir örnek senaryo üzerinden dönüşüm planlaması ve yatırım geri dönüş süresi analizleri yapılmıştır. Elde edilen bulgular, kablosuz şarj sistemlerinin yalnızca enerji aktarımını değil, aynı zamanda sürdürülebilir, güvenli ve yüksek verimli bir şehir içi ulaşım modeli oluşturulmasına katkı sağlayacak bir dönüşüm aracı olduğunu ortaya koymaktadır.
Investigation of mechanical and corrosion properties of Ni-B/ZrC nanocomposite coatings produced by electrodeposition method
The electrodeposition method can be used to coat metallic or conductive non-metallic materials, providing enhanced properties suitable for various applications. Low-cost and low-conductivity metals such as copper or steel are often coated with harder, more corrosion- and wear-resistant materials like nickel and boron to meet specific performance requirements. This study focuses on Ni-B/ZrC nanocomposite coatings applied on copper substrates, examining the effects of Zirconium carbide (ZrC) and Trimethylamine borane complex (TMAB) content in the electroplating bath on the resulting coating's surface properties. The electrodeposited samples were evaluated in terms of mechanical characterization, surface morphology, and corrosion performance. The highest microhardness value, measured at 1020.4 HV, was received with bath concentrations of 6 g/L TMAB and 4 g/L ZrC. Morphological analysis revealed a decrease in ZrC content on the coating surface as TMAB concentration increased. Additionally, the composite coating with a ZrC concentration of 4 g/L exhibited the best corrosion resistance, reducing the corrosion current by 70% compared to the Ni-B alloy.
Elektrokaplama metoduyla ni-B/Al2O3–TiO2 nanokompozit kaplamaların değişken oranlı seramik partikül kullanılarak kaplanması ve özelliklerinin incelenmesi
Bu çalışmada, TMAB içeren Watts tipi banyodan DC elektrokaplama yöntemiyle bakır altlıklar üzerine Ni-B/Al2O3–TiO2 nanokompozit kaplamalar üretilmiş ve sabit toplam seramik miktarı (20 g/L) altında Al2O3/TiO2 oranının yapısal ve tribolojik özellikler üzerindeki etkisi incelenmiştir. XRD sonuçları, tüm numunelerde FCC-Ni matrisinin korunduğunu; seramik takviyesiyle birlikte kristalit boyutunun nanometrik aralıkta azaldığını, buna karşılık mikrogerinim ve kusur yoğunluğunun arttığını göstermiştir. SEM–EDS analizleri, Al2O3 ve TiO2 parçacıklarının Ni-B matrisi içine gömülü olduğunu ve kompozisyona bağlı olarak eş-oranlı hibrit kaplamada daha homojen ve ince, TiO2 açısından zengin bileşimde ise yer yer süreklilik eğilimi gösteren dağılımlar oluşturduğunu ortaya koymuştur. Ball-on-disk aşınma testlerinde 2 N normal yük altında eş-oranlı hibrit kaplama en düşük ortalama sürtünme katsayısını (µ ≈ 0,38) verirken; TiO2 açısından zengin numune, daha yüksek µ değerine rağmen en düşük iz derinliğini (≈3,62 µm) sergilemiştir. Elde edilen bulgular, tribolojik performansın yalnızca seramik fazın varlığına değil, aynı zamanda faz türü-oranı ile matris içindeki dağılımın tanımladığı yük taşıma moduna bağlı olduğunu göstermektedir. Bu çerçevede, düşük/orta yük koşullarında hibrit Al2O3–TiO2 takviyeli mimarinin, daha yüksek yük seviyeleri için ise Al2O3 ağırlıklı tasarımların daha uygun olabileceği değerlendirilmektedir.
Reaktivite kontrollü sıkıştırma ateşlemeli motorlarda ozon kullanımının yanma kontrolü ve egzoz emisyonları üzerine etkilerinin incelenmesi
Hazırlanan bu çalışmada amaç, dizel motorlardan yayılan emisyonların verdiği zararları en aza indirmektir. Yapılan çalışmalar incelenip, RCCI konseptinin uygun olduğu görülmüştür. Bu tez çalışmasında ozon gazının RCCI motorlarda kullanımının etkileri deneysel olarak çalışılmıştır. Deneylerde tek silindirli dizel motor kullanılmıştır. Düşük reaktiviteli yakıtın kullanılması için, RCCI konseptine uygun bir şekilde, emme manifolduna port tipi yakıt enjektörü yerleştirilmiştir. Çalışmalarda HRF olarak dizel, LRF olarak izooktan kullanılmıştır. Çalışmanın konusu olan ozon gazı bir ozon jeneratörü tarafından üretilip, emme portu üzerinden silindire gönderilmiştir. Aynı zamanda ozon jeneratörü bir oksijen tüpü tarafından saf oksijen ile beslenmiştir. Deneylerde motor devri 2400 d/d sabit tutulup, motor yükü ise %20, %40 ve %60 oranlarında gerçekleştirilmiştir. Her yük için ozon miktarı 0, 100, 200 ve 300 ppm olarak çalışılmıştır. Verilen tüm parametrelerde %15, %30 ve %45 RCCI oranlarında çalışılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde, tüm yüklerde RCCI'nin kullanılmadığı deneylerde ozon miktarının artmasıyla CO emiyonunun azaldığı, LRF ve ozonun birlikte kullanılmasıyla arttığı, ancak %60 yükte hem RCCI hem de ozon kullanılmasıyla CO miktarında azalma olduğu görüşmüştür. Yine yapılan çalışmalarda LRF kullanımında HC emisyonunun arttığını ancak artan ozon oranları neticesinde HC emisyonlarının azaldığı gözlenmiştir. NO emisyonunun orta ve yüksek yüklerde hem ozon hem LRF kullanımıyla arttığı fakat %20 yükte LRF kullanımının NO emisyonunu azalttığı belirlenmiştir. Son olarak LRF oranının artmasıyla tüm yüklerde is emisyonunda azalma görülmüş olup, ozonun gerek LRF gerek ise LRF kullanımı olmadan is emisyonunu azaltmada etkili olduğu belirlenmiştir. Son olarak RCCI konsepti kullanılarak, belirgin şekilde silindir içinde düşük sıcaklıklı yanma sağlanmıştır.
Balık yağı etil esterinin dizel motorlarda yakıt olarak kullanılmasının araştırılması
İçten yanmalı dizel motorlarda biyodizel yakıt kullanılarak emisyon değerleri, motor güç karakteristikleri ve motor elemanları üzerindeki etkilerin incelenmesi amaçlanmıştır. Ham balık yağına etil alkol ilave edilip transesterifikasyon metoduyla etil esteri (biyodizel) üretilmiştir. Katalizör olarak güçlü bir asit olan Sülfirik Asit (H2SO4) kullanılmıştır. Transesterifikasyon metoduyla balık yağı etil alkol ile esterleşerek, vizkozitesi düşürülüp motorda kullanıma uygun hale getirilmiştir. Elde edilen biyodizel %50, %75 oranlarında dizel yakıt ile harmanlanmış ve bunun yanı sıra saf biyodizelde kullanılmıştır. Bunun sonucunda B50, B75 ve B100 yakıt numuneleri elde edilmiştir. Elde edilen bu yakıt numunelerinin özellikleri ölçülerek standart değerleri belirlenmiştir. İkinci aşamada, üretilen biyodizel yakıtlar tek silindirli, direkt püskürtmeli, hava soğutmalı, 8,5 HP güçte Antor 6LD 400 tip motor üzerinde test edilmiştir. Bu testlerde D100, B100, B75, B50 olmak üzere 4 farklı yakıt denenmiştir. Testler %100 ve %50 yüklerde 1600, 1900, 2200, 2500 ve 2800 d/d motor devirlerinde gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu testlerde motordaki CO, CO2, NOX, HC emisyonları ve is ölçümleri alınmıştır. Aynı zamanda motorun güç, moment değerleri ve özgül yakıt tüketim değerleri ölçülüp, bütün bu ölçümler grafikler halinde sunulup yorumlanmıştır. Ayrıca motor testlerden önce ve testlerden sonra sökülerek incelenmiş ve kullanılan biyodizel yakıtın motor elemanları üzerindeki etkileri incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Biyodizel, Transesterifikasyon, Balık Yağı, Etil Alkol, Emisyon
Bütanol katkılı dizel yakıtının motor performans ve emisyonlarına etkisi
Günümüzde petrol rezervlerinin teknolojik gelişmelerle ve hızlı nüfus artışıyla azalmaya başlaması alternatif yakıt arayışını hızlandırmıştır. Dizel motorlarda metanol, etanol ve bütanol gibi yüksek oksijen içeriğine sahip birçok alkol, kirletici emisyonları azaltmasından dolayı yakıtlarda katkı maddesi olarak tercih edilmektedir. Bu çalışmada, bütanol yakıtı %10, %20 ve %30 oranlarında dizel yakıtı ile karıştırılarak tek silindirli bir dizel motorda deneyler yapılmıştır. Deneyler 1600 d/d, 1900 d/d, 2200 d/d, 2500 d/d ve 2800 d/d olmak üzere 5 farklı motor devrinde test edilmiştir. %50 ve %100 motor yükü şartlarında oluşturulan deney yakıtlarının motor performansı ve egzoz emisyonlarına etkisi incelenmiştir. Ayrıca deneylere başlanmadan önce kullanılan dizel motor elemanları temizlenip deneylerden sonra oluşan kurum ve değişiklikler gözlemlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda n-bütanol katkılı yakıtların karbonmonoksit (CO), azot oksit (NOx) ve is emisyon değerlerinin dizel yakıtına göre azaldığı görülmüştür. Karbondioksit (CO2) ve hidrokarbon emisyonları ise saf dizel yakıtına kıyasla artmıştır. Önemli motor performans parametrelerinden biri olan efektif motor gücü ve motor moment değerleri bütanol yakıt içeriği arttıkça azalmıştır. Düşük ısıl değere sahip olan bütanol yakıtı, özgül yakıt tüketimi (ÖYT) değerlerini arttırmıştır. Yapılan deneyler sonucunda dizel motorda bütanol kullanımı motor performansını düşürmüştür fakat egzoz emisyonlarını iyileştirmiştir. Anahtar Kelimeler: Bütanol, Alternatif Yakıt, Dizel yakıt, Emisyon
Bir dizel motorda farklı enjeksiyon stratejileri altında dietil eter katkılı etanol/biyodizel yakıtlarının düşük sıcaklıklı yanmasının araştırılması
Bu tez çalışması kapsamında dizel bir motorda alternatif yakıtlardan olan biyodizel, etanol ve dietil eter kullanımının yanma ve kirletici emisyonlara etkileri farklı enjeksiyon stratejileri ve düşük sıcaklıklı yanma şartları altında deneysel olarak araştırılmıştır. Yapılan deneylerde tek silindirli dizel bir motor kullanılmıştır. Biyodizel motora yüksek basınçlı yakıt enjeksiyon sistemi ile direkt enjekte edilirken, etanol veya dietil eter katkılı etanol hem port hem de direkt enjeksiyon yöntemleri ile enjekte edilmiştir. Bu durum farklı enjeksiyon zamanlamalarının da incelenmesine olanak sağlamıştır. Yapılan deneylerde motor %25, %50 ve %75 motor yüklerinde, 2400 d/d sabit motor devri ile çalıştırılmıştır. Bu şartlarda öncelikle port enjeksiyon stratejisi kullanılarak sırasıyla biyodizel (BD%100), biyodizel-etanol (BDE) ve biyodizel-etanoldietil eter(BDE%10DEE-BDE%30DEE) karışımları farklı enerji içeriklerine göre hazırlanarak deneyler yapılmıştır. İkincil yakıtın toplam enerji içeriği %30 oranında sabit tutulmuştur. Ardından aynı işlemler aynı sıralama gözetilerek direkt enjeksiyon stratejisi kullanılarak yapılmıştır. Sonrasında farklı enjeksiyon zamanlamalarının etkilerini görebilmek için direkt enjeksiyon stratejisi kullanılarak diğer deneylerde sabit tutulan -340 krank mili açısı değiştirilerek -260, -180 ve -100 krank mili açısıyla etanol veya %20 dietil eter katkılı etanol enjeksiyonu sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre biyodizele eklenen yakıtların enjeksiyon stratejisi ve oran gözetmeksizin %25 ve %50 motor yükünde CO emisyonlarını artırdığı ancak %75 motor yükünde düşürdüğü görülmüştür. HC emisyonları için yine enjeksiyon stratejisi ve oran gözetmeksizin tüm motor yüklerinde etanole eklenen dietil eter oranının artması ve motor yükünün artmasıyla düşük sıcaklıklı yanma şartları için önemli azalmalar elde edilmiştir. NO emisyonu için %25 ve %50 motor yüklerinde biyodizele kıyasla düşüş yaşansa da %75 motor yükünde artış görülmüştür. Duman opaklığında, genel olarak tüm motor yükü ve yakıt oranları için biyodizele göre düşüş gözlenmiştir. CO, HC emisyonları, enjeksiyon zamanlaması üst ölü noktaya yaklaştıkça genel olarak düşüş eğilimi göstermiştir. Elde edilen sonuçlar düşük sıcaklıklı yanma konseptlerinin geliştirilebilmesi bakımından umut verici olarak değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Alternatif yakıtlar, Düşük sıcaklıklı yanma, Biyodizel, Etanol, Dietil eter
Ön ısıtma uygulanmış nanopartikül katkılı alternatif yakıtın bir dizel motorunda etkilerinin araştırılması
Günümüzde insan nüfusu artışı ve beraberinde artan enerji ihtiyacının aksine bu ihtiyacı karşılayan fosil kaynakların azalması sonucu alternatif enerji kaynaklarının artışı hızlanmıştır. Bu kaynakların başında bitkisel yağlardan, hayvansal yağlardan ve atık yağlardan elde edilen biyodizel gelmektedir. Çalışmada, badem ve havuç ham yağlarından transesterifikasyon yöntemi ile badem metil ester (BME) ve havuç metil ester (HME) üretimi yapılmıştır. Üretilen metil esterler dizel yakıt ile farklı oranlarda (%20, %60, %100) karıştırılarak, nanopartikül katkısı ve ön ısıtma yapılarak sabit devir ve farklı yük (1kw, 1.5kw, 2kw, 2.5kw, 3kw) koşulları altında test edilmiştir. Deneyler, tek silindirli hava soğutmalı bir dizel motorda yapılmıştır. Ayrıca aynı ham yağlar dizel yakıtı ile farklı oranlarda (%10, %20, %40) karıştırılarak nanopartikül katkısı ve ön ısıtma yapılarak aynı deney şartları uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; metil ester kullanımında motor performansında düşüş ve emisyonlarda iyileşme görülmüştür. Ancak yapılan ön ısıtma işlemi ve nanopartikül katkıları sayesinde motor performansında artış olduğu gözlemlenmiştir.
Elektrikli araçlarda nano parçacık katkılı batarya soğutma sistemlerinin sayısal olarak incelenmesi
Elektrikli araçlar, evrimini neredeyse tamamlamış ve üzerinde sayısız araştırmaların yapıldığı içten yanmalı motorların aksine gelişmekte olan, dünyanın her yerinden bilim insanlarının ilgisini çeken ve onları bu konuda araştırmaya teşvik eden dinamik bir araştırma alanıdır. Henüz yeni gelişmekte olmasından dolayı elektrikli araçlar üzerine yapılan her çalışmanın literatüre önemli bir katkısı vardır. Elektrikli araçların enerji kaynağı olan elektriği depolayabilmesi için bataryaya ihtiyacı vardır. Bataryalar elektrik depolama kapasitesi, şarj/deşarj oranı ve hızı, araçta kapladığı alan ve ağırlığıyla elektrikli araçların performansını en çok etkileyen faktörlerin başında gelir. Özellikle yüksek deşarj oranlarında, lityum-iyon pillerdeki aşırı ve düzensiz sıcaklık artışıyla ısıl sürüklenme denilen, batarya içerindeki elektrokimyasal ve ekzotermik tepkimelerin sürekli devam etmesine yol açan olay gelişmektedir. Bu durumda daha da artan sıcaklığın etkisiyle bataryanın yanması ya da patlaması kaçınılmaz olabilir. Aynı şekilde araç kaza yaptığında, bataryanın delinmesi durumunda anot ve katot arasındaki yüzey ortadan kalkacağı için aynı şekilde ısıl sürüklenme gerçekleşecektir. Araç performansını arttırmak temel amaç olarak görünse de araç dizaynında en önemli konu olan güvenliği arttırmak amacıyla da elektrikli araçlarda bataryaların soğutulması için batarya termal yönetim sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Elektrikli araçların batarya sistemlerinde görülen ısınma sorunları doğrultusunda, bu tezin temel amacı, elektrikli araçlarda kullanılan ve elektrikli aracın performansını doğrudan etkileyen lityum-iyon bataryalardaki kimyasal reaksiyonların ekzotermik olmasından dolayı oluşan ısıl sürüklenmeyi önceleyecek soğutucu sisteme sahip batarya termal yönetim sistemlerinin nümerik olarak modellemesini yapmaktır. Böylece literatüre alternatif bir batarya termal yönetim sistemi kazandırılması amaçlanmaktadır.
Piston ve supapları cr2o3 kaplanmış ve farklı yakıt katkıları kullanılan bir dizel motorda performans ve emisyon değerlerinin yapay sinir ağları ile belirlenmesi
Bu tez çalışmasında içten yanmalı motorların; egzoz emisyon ve performans parametrelerinin, Yapay sinir ağı (YSA) kullanılarak, istenilen motor devrindeki değerleri belirlenmiştir. Yapay sinir ağı ile deneysel olarak elde edilen verilerin, matematiksel modeli oluşturularak, deneylerin tekrar edilmesine gerek kalmaksızın sonuçların elde edilmesi ve bu şekilde; vakit, insan iş gücü ve maliyet kazancının sağlanması amaçlanmıştır. Deneylerde, Kaplamalı Motor (KM) ve Normal Motor (NM) olmak üzere 2 farklı dizel motor üzerinde çalışılmıştır, kaplamalı (KM) olarak adlandırılan motorun, yanma odası elemanlarından piston ve supaplarının yanma odasına bakan yüzeyleri kaplanmıştır. Kaplama maddesi olarak; termal bariyer olma özelliğine sahip seramik madde olan Krom oksit (Cr2O3) kullanılarak, Plazma Sprey yöntemi ile kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Her iki motorda dizel yakıt katkıları olan; Dibutil Maleat %3, %6, %9, Dietilen Glikol Dimetil Eter %3, %6, %9, etilheksil nitrat %3, %6, %9 ve bütanol ise %6, %12, %18, oranlarında karıştırılarak, KM ve NM' de yakıt katkısı olarak kullanımlarının, emisyon ve performans parametreleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Kaplamalı Motor (KM) ve Normal Motor (NM)'da, NOX, CO, CO2, HC, duman yoğunluğu emisyon değerleri, egzoz gaz sıcaklığı (EGS) ve özgül yakıt tüketimi (ÖYT), titreşim verileri alınmıştır. Ardından, Dibutil Maleat %3, %6, %9, Dietilen Glikol Dimetil Eter %3, %6, %9, Etilheksil Nitrat %3, %6, %9 ve Bütanol ise %6, %12, %18, oranlarında karıştırılarak, Kaplamalı Motor (KM) ve Normal Motor (NM)'dan, NOX, CO, CO2, HC, duman yoğunluğu emisyon değerleri, egzoz gaz sıcaklığı (EGS) ve özgül yakıt tüketimi (ÖYT), titreşim, verileri alınmıştır. Deneyler sonucunda elde edilen veriler YSA' ya giriş verileri olarak uygulanarak, MATLAB Programı yardımı ile matematiksel model oluşturulmuştur. YSA' dan elde edilen veriler ile deneysel veriler karşılaştırılıp, programın doğruluğu kontrol edilmiş ve sonuçların örtüştüğü görülmüştür. YSA' nın, kullanıcı dostu ve pratik bir kullanıma sahip olması amacıyla, MATLAB GUI'de ara yüz tasarımı yapılmıştır. Krom oksit (Cr2O3) Kaplamalı motorda (KM), Kaplamasız motora (NM) göre; HC, CO, duman yoğunluğu gibi emisyon değerlerinde ve ÖYT değerlerinde düşüş görülmüştür, CO2, NOX emisyonları ve EGS değerinde ise artış görülmüştür. Bütanol katkısı NM ve KM' de CO, NOX, Duman, EGS değerlerini düşürmüştür. Buna karşın HC, CO2, Titreşim, ÖYT değerlerinde artış gözlemlenmiştir. Dibütil Maleat katkısı NM ve KM' de CO, HC, duman yoğunluğu, EGS, titreşim değerlerinde azalma göstermesine karşın, diğer parametrelerde artış göstermiştir. Dietilen Glikol Dimetil Eter katkısı, NM ve KM' de CO, HC, duman yoğunluğu, titreşim değerlerinde azalma göstermesine karşın, diğer parametrelerde artış görülmüştür. Etilheksil Nitrat katkısı, NM ve KM' de CO2, duman yoğunluğu, ÖYT değerlerinde azalma göstermesine karşın, diğer parametrelerde artış görülmüştür. Çalışma sonunda elde edilen sonuçlara göre, TBK uygulaması ile dizel motorlarda performans kaybına uğramaksızın, emisyon değerlerinde azalma sağlanabileceği görülmüştür. Buna ek olarak, çeşitli dizel yakıt katkı maddeleri kullanılarak, egzoz emisyonlarında azalma sağlanabildiği görülmüştür. Ayrıca YSA yöntemi ile matematiksel modelleme yapılarak elde edilen sonuçlar yardımı ile tekrar deney yapmaya gerek kalmadan, düşük hata oranlarında sonuçlar elde edilmiştir. Bu şekilde, deneysel çalışmalarda harcanan maddi kayıplardan, zamandan ve insan iş gücünden tasarruf edilebileceği görülmüştür.
Kademeli dolgulu bir benzinli motorda doğalgaz kullanımının motor performansına etkisinin incelenmesi
Dünya nüfusunun artışına bağlı olarak giderek artan araç sayısı ve bu araçların büyük kısmının fosil kaynaklı yakıtlara bağlı olması çevre için ve dünyamızın geleceği için bir tehdit oluşturmaktadır. Bundan dolayı alternatif yakıtların kullanımı ve motor verimini artırmaya yönelik çalışmalar bilim insanlarının ilgisini çeken bir araştırma alanını oluşturmaktadır. Alternatif yakıtlar arasında doğalgazın bu tez çalışmasında seçilmesinin nedeni oktan sayısının yüksek olması, çevreci olması ve benzinli motorlarda herhangi bir modifikasyona gerek duyulmadan kullanılması gibi öne çıkan özellikleridir. Motor verimini artırmaya yönelik çalışmalarda ise yakıtın silindir içerisine gönderim şekli önemli bir parametredir. Yakıtın silindir içerisine kademeli şekilde püskürtülmesi ile yanma verimini iyileştirmek mümkündür. Bu tez çalışması kapsamında kademeli dolgulu bir benzinli motorda doğalgaz kullanımı üç boyutlu hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı olan ANSYS Forte 19'da incelenmiştir. Model olarak gerçeğe en yakın sonuç vermesi adına tam port modeli tasarlanmış, enjektörden püskürtülecek yakıt olarak ise doğalgazın büyük çoğunluğunu oluşturan CH4 seçilmiştir. İnceleme iki aşamada yapılmış olup ilk aşamada her bir kademede püskürtülecek yakıtın miktarı, ikinci aşamada ise ikinci kademede püskürtülecek yakıtın zamanlaması incelenmiştir. Yapılan inceleme sonucunda ikinci kademede az miktarda yakıtın püskürtülmesi ve ikinci kademenin zamanlamasının geç olmasının motor performansına, yanma verimine ve emisyonlara olumlu bir etkisi olduğu görülmüştür.