Bitkisel yağ ve mikroalglerden üretilen nanopartikül katkılı alternatif yakıtların bir dizel motor üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of nanoparticle added alternative fuels produced from vegetable oil and microalgae on a diesel engine
Yazar: CAN AKÇAY
Danışman: PROF. DR. HANBEY HAZAR
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Taşıt Dinamiği ve Kontrol Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering
Dizin: Alternatif yakıtlar = Alternative fuels ; Egzoz emisyonları = Exhaust emissions ; Mikroalgler = Microalgae

Özet:
İçten yanmalı motorlarda yakıt ile hava karışımının yanma odasında yanması sonucunda faydalı mekanik iş ile birlikte zararlı egzoz emisyonları da açığa çıkmaktadır. Egzoz emisyonlar insan ve doğa üzerinde olumsuz etkileri bulunmaktadır. Sınırlı petrol kaynakları ve bu zararlı egzoz emisyonları dikkate alındığında bilim insanları petrole alternatif olacak ve daha az egzoz emisyonu salınımı yapacak alternatif yakıtların üretimine odaklanmaktadır.
Bu tez çalışmasında farklı bitkisel yağların alternatif yakıt olarak dizel motorlarda kullanımı araştırılmıştır. Bu amaçla, soğuk sıkım yöntemi ile üretilmiş bitkisel ham yağ dizel yakıt ile farklı oranlarda karıştırılarak kullanılmıştır. Buna ek olarak mikroalg yağı bitkisel ham yağ/dizel karışımına eklenerek motor performans ve egzoz emisyon değerleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ham bitkisel yağ ve mikroalg yağının yüksek viskozite değerleri nedeniyle, yakıt karışımlarına ön ısıtma işlemi uygulanarak yakıt karışımının fiziksel özellikleri iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Diğer taraftan yakıt karışımlarının yanma özelliklerinin iyileştirilmesi için yakıt karışımlarına nanopartikül katkısı yapılmıştır. Genel olarak çalışma kapsamında alternatif bir yakıt karışımının oluşturulması ve bu yakıt karışımlarının dizel motorun egzoz emisyon ve performans değerleri üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, ön ısıtma işlemi ve nanopartikül katkısı ile yakıt karışımlarının yanma kabiliyetlerinin iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla ham olarak ceviz, yağı ile mikroalg yağlarının dizel yakıt ile karıştırıldığı alternatif yakıtların etkileri deneysel olarak araştırılmıştır.

Abstract:
As a result of combustion of fuel and air mixture in combustion chamber in internal combustion engines, harmful exhaust emissions are released along with useful mechanical work. Exhaust emissions have negative effects on humans and nature. Considering limited oil resources and these harmful exhaust emissions, scientists are focusing on production of alternative fuels that will be an alternative to oil and produce less exhaust emissions.
In this thesis study, use of different vegetable oils as alternative fuels in diesel engines was investigated. For this purpose, vegetable crude oil produced by cold pressing method was used by mixing it with diesel fuel in different proportions. In addition, microalgae oil was added to vegetable crude oil/diesel mixture and its effects on engine performance and exhaust emission values were examined. Due to high viscosity values of crude vegetable oil and microalgae oil, it was aimed to improve the physical properties of the fuel mixture by applying preheating process to the fuel mixtures. On the other hand, nanoparticles have been added to fuel mixtures to improve the combustion properties of fuel mixtures. In general, the aim of the study is to create an alternative fuel mixture and investigate effects of these fuel mixtures on exhaust emission and performance values of diesel engine. In addition, it is aimed to improve the combustion capabilities of fuel mixtures with preheating process and nanoparticle additives. For this purpose, effects of alternative fuels in which raw walnut oil and microalgae oils were mixed with diesel fuel were experimentally investigated.