Su buharı enjeksiyonlu bir dizel motorunda egzoz gazları geri dolaşımının (EGR) performans ve emisyonlara etkilerinin incelenmesi
Analysis of the effects of exhaust gas recirculation (EGR) on diesel engine with steam injection system to performance and emission parameters
Yazar: GÖRKEM KÖKKÜLÜNK
Danışman: PROF. DR. ADNAN PARLAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Enerji = Energy ; Gemi Mühendisliği = Marine Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Dizel motorlar = Diesel engines ; Egzoz emisyonları = Exhaust emissions ; Taguchi yöntemi = Taguchi method ; Yanma = Combustion ; Yapay zeka = Artificial intelligence

Özet:
Gemi dizel motorlarından kaynaklanan emisyonların insan sağlığı ve çevre üzerinde birçok olumsuz etkileri görülmektedir. Bu emisyonları sınırlandırmak için de MARPOL (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships) tarafından gemi dizel motorlarında çeşitli sınırlandırmalar getirilmiştir. Gemi kaynaklı NOx emisyonlarında, özellikle 2016 yılından itibaren, ciddi bir sınırlandırma getirilmektedir.NOx kontrol yöntemleri silindir içi ve dışı olmak üzere iki ana başlık altında değerlendirilmektedir. Bu yöntemlerin kullanılması esnasında dikkate alınması gereken en önemli nokta, emisyon değerleri düşürülürken performans parametrelerinin de dikkate alındığı optimum çalışma koşullarının belirlenmesidir.Bu tez çalışmasında, tam yük şartlarında çalışan tek silindirli tabi emişli bir dizel motorunun emme manifolduna farklı oranlarda su buharı püskürtme ve egzoz gazları geri dolaşımının (EGR), NOx emisyonları ve performansa etkileri deneysel ve teorik olarak incelenmiştir. Teorik çalışmada, tek bölgeli yanma modeli farklı buhar ve EGR oranlarına göre modellenmiştir. Deneysel çalışmalarda üç farklı buhar oranı (%10, %20 ve %30) ve üç farklı EGR oranı (%10, %20, %30) performans ve emisyonlar standart değere göre karşılaştırılmıştır. Optimum çalışma şartları Taguchi metodu kullanılarak belirlenmiştir. Ayrıca elde edilen deneysel sonuçlar yapay sinir ağı yardımıyla eğitilmiş ve elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

Abstract:
It is obvious that exhaust gases from marine diesel engines have a great many effects on human beings and environment. To limit these emissions, regulations have been done by MARPOL (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships). NOx emissions arising from ships, particularly since 2016, are severely limited.NOx emissions control methods can be investigated into two main topic; taking precautions inside the cylinder and outside the cylinder. The most important point is to optimize the emissions and engine performance parameters; namely, whilst the emissions reduce, engine performance parameters increase.In this study, analysis of the effects of exhaust gases recirculation (EGR) on single-cylinder naturally aspirated diesel engine on full load condition with steam injection system in different ratios to the intake manifold to performance and emission parameters were carried out experimentally and theoretically.In theoretical study, single-zone combustion model is done in different ratios of steam and EGR.In experimental study, three different steam and EGR (% 10, % 20 and % 30) ratios were compared according to emissions and performance parameters.Optimum conditions were determined by means of Taguchi method.In addition, results that obtained in the experimental study were trained in the Artificial Neural Network and experimental and predicted results were compared each other.