İçtan yanmalı motorlarda ekserji analizi
Exergy analysis on interanal combustion engines
Yazar: HAKAN ÇALIŞKAN
Danışman: PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI ; YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ERTUNÇ TAT
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Bu tezde, performans değerlendirmesi amacıyla, dizel motora enerji ve ekserji analizi yapıldı. Bu bağlamda, 1963'den 2008'e kadar ki periyotta, içten yanmalı motorların ekserjetik analizleri ve değerlendirmeleri üzerine yapılan daha önce yürütülmüş çalışmalar kronolojik olarak incelendi.Dizel No. 2, soya yağı katkılı metil ester (SME), genetiği değiştirilmiş yüksek oleikli soya yağlı metil ester (HOME) yakıtları kullanan dört stroklu, 4,5L, John Deere 4045T dizel motoruna enerji ve ekserji analizi uygulandı. İstatistiksel güvenilirlik için yakıtların üçü de, üç defa kullanılırken, motor 1400 dev/dak hızında ve tam yükleme durumunda test edildi. Motor içindeki enerji ve ekserji verimlerini, kayıplarını, enerjetik ve ekserjetik güçlerini, tersinmezliğini, yanma sürecindeki ekserji yıkımını belirleme ve yakıtlar arasında kıyaslama yapma amaçlandı. Enerji (termal) ve ekserji verimleri sırasıyla % 40,5 ve % 37,8 civarında hesaplanırken, yakıtların özgül ekserjileri dizel No. 2 >SME>HOME olarak bulundu. Esas alınan Tukey metoduna göre yakıtlar arasında istatistiksel önemli farklılıklar olmadığı sonucuna varılabilir. Enerji ve ekserji analizi uygulanan bu motorun performansı literatürde bulunan diğer içten yanmalı motorların bazılarıyla kıyaslandı ve elde edilen sonuçlar çizelge formlarının yanında şekillerle de gösterildi.Bu çalışma ile daha önceki çalışmalar arasındaki fark, motorda üç farklı yakıt olarak dizel No. 2, SME ve HOME yakıtlarının kullanılmasıdır.

Abstract:
In this thesis, energy and exergy analyses methods were applied to diesel engines for performance evaluation purposes. In this regard, previously conducted studies on exergetic analyses and assessments of ICEs over a period from 1963 to 2008 were chronologically reviewed.Energy and exergy analyses of a John Deere 4045T 4.5L four stroke diesel engine run with diesel No. 2 fuel, soybean oil methyl ester (SME) and genetically modified high-oleic soybean oil methyl ester (HOME) were performed. The engine was tested at 1400 1/min and at a full load, while three types of fuels were used three times for statistical reliability. It was aimed at determining energy and exergy efficiencies, losses, energetic and exergetic powers, irreversibilities and exergy destructions of the combustion process in the engine and making a comparison between the fuels. Specific exergies of the fuels were obtained to be diesel No. 2>SME>HOME, while energy (thermal) and exergy efficiencies were calculated to be about 40.5% and 37.8%, respectively. It may be concluded that there were no statistically significant differences between the fuels based on the Tukey method. The performance of this engine, to which energy and exergy analyses were applied, was also compared with that some of other ICEs available in the literature and the results obtained were presented in the tabulated forms along with figures.The difference between this study and previous studies is, using three different fuels as diesel No. 2, SME and HOME in the engine.