Biyodizelin bir gemi dizel motorunun egzoz emisyon karakteristiklerine olan etkisinin deneysel olarak incelenmesi
An experimental investigation of the effects of biodiesel on exhaust emission characteristics of a marine diesel engine
Yazar: RECEP UĞUR ÖZCUMALI
Danışman: PROF.DR. SELMA ERGİN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
İçten yanmalı motorların egzozundan kaynaklanan kirletici maddelerin insan hayatınıtehdit eder boyutta artış göstermesi ve fosil yakıtların tükenecek olması gerçeği tümdünyada alternatif yakıtlar üzerinde yapılan çalışmaları yoğunlaştırmıştır. Alternatifyakıtlar içerisinde ise biyodizel; yenilenebilir ve daha az kirletici bir yakıt olması nedeniile ön plana çıkmaktadır.Yapılan deneysel çalışmada soya yağından elde edilen biyodizelin tek silindirli, dörtzamanlı, doğal hava emişli ve direkt püskürtmeli bir dizel motorda yanması sonucuoluşan egzoz gazlarının emisyon karakteristikleri incelenmiştir. Yakıt olarak; biyodizel(B100), dizel yakıtı (Euro dizel, B0) ve dizel yakıtı ile %10 (B10), %20 (B20), % 50(B50), %75 (B75) oranlarında karıştırılmış olan biyodizel kullanılarak emisyonsonuçları karşılaştırılmıştır. Deneylerde, deniz dizel jeneratör grubu içinde yer alandizel motor, 3000 d/d sabit devirde ve değişik yüklerde (%0, %25, %50, %90, %110)çalıştırılmıştır. Egzoz gazı içindeki CO, CO2, HC ve NOx konsantrasyonları gaz analizcihazı ile ölçülmüş ve ayrıca ölçülen hız, sıcaklık ve basınç değerleri kullanılarakemisyonlar hesaplanmıştır.Deneysel sonuçlar, maksimum sürekli güçte (%90 yükte), biyodizel dizel yakıt ilekarşılaştırıldığında, biyodizelin CO konsantrasyonlarına etkisinin az olduğunu, fakatB100 için CO konsantrasyonunda % 33 gibi belirgin bir azalma olduğunu göstermiştir.Bunun yanısıra sonuçlar, biyodizel kullanıldığında HC konsantrasyonlarında genel birazalma olduğunu ve en çok azalmanın (% 50) B100 kullanıldığında meydana geldiğini,NOx ve CO2 konsantrasyonlarında ise genel bir artış olduğunu göstermiştir. NOXkonsantrasyonunda en çok artış % 63 ile B100 kullanıldığında, CO2 konsantrasyonundaise en çok artışın % 58 ile B10 kullanıldığında oluştuğu görülmüştür.Anahtar Kelimeler: Biyodizel, Egzoz Emisyonları, Gemi Motorları

Abstract:
Pollutants which is produced by the internal combustion engines increase by threatingthe human life, and the fact that fosil fuels will be depleted, have been started anintensive work on alternative fuels all over the world. Because of being renewable andless pollutant, biodiesel is in the most important fuel among the other alternative fuels.In this experimental study, the effects of soybean biodiesel fuel on the emissioncharacteristics of a single cylınder, four stroke, naturally aspirated and direct injectiondiesel engine were investigated. As a fuel, biodiesel (B100), diesel fuel (Eurodiesel, B0)and the blends of 10 % (B10), 20 % (B20), 50 % (B50), 75 %(B75) of biodiesel withdiesel fuel were used and their emission results were compared. During experiments, thediesel engine which is in the marine diesel generating set was run at the constant speedof 3000 rpm with different loads ( 0 %, 25 %, 50 %, 90 % and 110 %). Theconcentrations of CO, CO2, HC and NOx in the exhaust gas were measured by a gasanalyser and the emissions were calculated by using the measured velocity, temperatureand pressure of the exhaust gas.The experimental results show that, at the maximum continuous power (90 % load),when the biodiesel is compared with diesel fuel, the biodiesel has a small effect on theCO concentrations, however there is a significant reduction, 33 % on the COconcentrations for B100. Furthermore, the results show that for biodiesel, HCconcentrations are generally reduced and the maximum reduction, 50 % is obtained forB100, and concentrations of NOx and CO2 are generally increased. The maximumincrease in the NOx concentration is 63 % by using B100 and the maximum increase inthe CO2 concentration is 58 % by using B10.Keywords: Biodiesel, Exhaust Emission, Marine Engines