Nano yakıtların dizel motor performans ve egzoz emisyonu üzerine etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
The experimental ivestigation of the efects of nano fuels on diesel engine motor performance and exhaust emissions
Yazar: ALİ SONER GÜMÜŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HAKAN ÖZCAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Günümüz teknolojisinde son derece geniş bir kullanım alanına sahip olması nedeniyle dizel yakıtının egzoz emisyonu ve performans değerlerinin iyileştirilmesine yönelik deneysel uygulamalar yapılmaktadır. Bu deneysel uygulamalarda nanoteknooji kullanımı son yıllarda artmaktadır. Bu kapsamda yapılan önceki araştırmalarda dizel yakıtına nano-partiküllü su çözeltisi eklenerek , nano-dizel yakıt elde edilmiş ve ardından nano-dizel yakıtın çeşitli performans denemeleri yapılmış ve literatürde yayınlanmıştır. Yapılan bu çalışmada ise dizel yakıtına gerek katılan partikül oranları ve katılan partikül çeşitleri açısından, gerekse katılan partiküllerin boyutları açısından çok çeşitli yakıt numuneleri hazırlanmıştır. Bu kapsamda 10 Adet 500 cc'lik herbiri birbirinden farklı nano-dizel yakıt numunelerii hazırlanarak , termofiziksel ve kimyasal özelliklerin tesbit edilmesi için testlere tabii tutulmuştur. Aynı zamanda sedimentasyon testleri vasıtasıyla, nano-parçacıkların süspansyon kararlılıkları da incelenmiştir. Özel olarak tasarlanan deney düzeneğinde sedimentasyon testleri gerçekleştirilmiş ve nano-parçaçıkların dizel yakıtı içinde süspanse halde kalabilmesi için en uygun yüzey akfitleştirici madde çözeltisi ve en uygun pH derecesi tesbit edilmiştir. Ancak yapılan testler sonucunda nano-parçacıkların mevcut yüzey aktif maddeler ile dizel yakıtına eklenmesi yerine , doğrudan dizel yakıta eklenmesi uygun görülmüştür. Yapılan testler bize motor performans ve egzoz emisyonu açısından en uygun yakıtın Al O ile CuO katkılı dizel yakıt numunelerinin olduğunu göstermiştir. Bunu takip eden süreçte ise iki yakıt numunesi , saf dizel yakıtı ile birlikte motor performans ve ekzoz emsiyon testlerine tabii tutulmuştur. Test sonuçları bize her iki nano-parçacık katkılı dizel yakıtların, saf dizel yakıtına oranla motor torkunu yaklaşık %4 oranında artırdığını, ekzoz emisyonunun ise ortalama %12 oranında azaltığını göstermiştir.

Abstract:
With today's technology , due to an extremely broad usage area, experimental applications are being done to improve the performance values and the exhaust emissions of diesel fuel. Using nanotechnology in these experimental applications are been increased in recent years. In this content , in previous researches which have executed , by adding water emulsion with nano-particle in to the the diesel fuel, have been obtained nano-diesel fuel and after have executed several performance tests made and have published in the literature. In this executed study, in terms of both participating particle ratios with variety genus of particles and the size of participating particles , vareity fuel samples have been prepared. In ths content, by preparing 10 pieces 500 cc different from each other nano-diesel fuel samples tested to identify thermo-physical properties. Also the suspension stabilities of the nano-particles has been ivestigated by sedimentation tests, too. The sedimentation tests have been executed in the specially desinged device, in this way the optimum surfactant and the optium pH degree have been identified nano-particles to stay in suspense in the diesel fuel. However in the end of the executed tests, adding nano-particles without existing surfactans directly to the pure diesel have been seen as eligible instead of adding nano-particles with existing surfactans to the pure diesel. In terms of motor performance and exhaust emissions the tests which have been realized that marked, the optimum diesel fuel is Al O and CuO additive diesel fuels. In the subsequent process these two nano-diesel fuel samples have been tested on motor performance and exhaust emissions. The results marked that both nanoparticle additive diesel fuels compared to pure diesel , motor torq increased almost % 4 , exhaust emission decreased avarage % 12.