Dizel ve trietil borat yakıtları ile karışımlarının damlacık yanma davranışlarının incelenmesi
Investigation of droplet combustion behaviors of diesel, triethyl borate and their mixtures
Yazar: MERT ŞEVKET BİÇER
Danışman: DOÇ. DR. AHMET ALPER YONTAR
Tarsus Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering
Dizin: Alternatif yakıtlar = Alternative fuels ; Dizel yakıtlar = Diesel fuels ; Fosil yakıtlar = Fossil fuels ; Sentetik yakıtlar = Synthetic fuels ; Sıvı yakıtlar = Liquid fuels

Özet:
Bu yüksek lisans tez çalışması kapsamında, trietil borat, dizel ve bunların karışımlarının damlacık boyutunda yanması deneysel olarak gerçekleştirilmiştir. Yakıt damlacıklarının yanması sırasında meydana gelen süreçler detaylıca incelenmiştir. Mevcut çalışmada damlacığa ait yanma süreçleri ve bunlara bağlı parametreler detaylıca araştırılmıştır. Damlacıkların alev karakteristikleri ve sıcaklık değişimleri de çalışma kapsamında detaylıca incelenmiştir. Damlacık dinamikleri ve alev görüntüleri arkadan aydınlatmalı görüntüleme sistemi ve kendinden aydınlatmalı görüntüleme sisteminden faydalanılarak, saniyenin 1/1400 hassasiyetinde yüksek hızlı kamera vasıtasıyla kaydedilmiştir. Elde edilen görüntüler damlacık boyutunun değişimini teşhis etmek amacıyla özel olarak geliştirilmiş bir Matlab algoritmasıyla detaylıca işlenmiştir. Damlacıkların boyut değişimini değerlendirmek için D2 yasasından faydalanılmıştır. Bunlara ek olarak yüksek hassasiyete sahip bir termal kamera kullanılarak karışımların yanma sıcaklıkları ölçülmüştür. Sonuç olarak trietil borat yakıtının dizele ilavesinin yanma sıcaklıklarını yükselttiği ve tutuşma gecikmelerini düşürdüğü gözlemlenmiştir. Trietil borat eklentisinin damlacık ömründe ve yanma hızında azalmaya sebep olduğu çalışma kapsamında elde edilen sonuçlardandır.

Abstract:
Within the scope of this master's thesis, the droplet size combustion of triethyl borate, diesel and their mixtures was experimentally carried out. The processes occurring during the combustion of fuel droplets have been studied in detail. In the present study, the combustion processes of the droplet and its related parameters were investigated in detail. The flame characteristics and temperature changes of the droplets were also examined in detail within the scope of the study. Droplet dynamics and flame images were recorded by a high-speed camera with a precision of 1/1400 of a second, using the back-illuminated imaging system and self-illuminating imaging system. The resulting images were processed in detail with a specially developed Matlab algorithm to diagnose the change in droplet size. The D2 law was used to evaluate the size change of the droplets. In addition, the combustion temperatures of the mixtures were measured using a high-sensitivity thermal camera. As a result, it has been observed that the addition of triethyl borate fuel to diesel increases combustion temperatures and reduces ignition delays. It is among the results obtained within the scope of the study that the addition of triethyl borate causes a decrease in the droplet life time and burning rate.