Gemi dizel motorlarında emülsife yakıt kullanımının performans ve emisyonlara etkilerinin incelenmesi
Investigation of effects of emulsified fuel on performance and emissions in marine diesel engines
Yazar: FATİH OKUMUŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖRKEM KÖKKÜLÜNK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde, küresel taşımacılığın % 80'inden fazlası deniz yolu ile gerçekleştirilmektedir. Gemilerde; yüksek güçleri, verimlilikleri, enerji tüketimleri, güvenilirlikleri ve diğer birçok avantajları nedeniyle dizel motorlar sevk ve elektrik üretim sistemlerinde tercih edilmektedir. Fakat dizel motorlar; azot oksitler, partikül maddeler ve diğer kirleticiler gibi bir çok egzoz emisyonu üretmektedirler. Bu emisyonları sınırlandırmak için MARPOL (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships) tarafından bir takım kısıtlamalar getirilmiştir. MARPOL Annex VI ile NOx emisyonları 2000, 2011 ve 2016 yıllarında kademeli olarak indirgenmiştir. 
Araştırmacılar bu kısıtlamalara uyum sağlamak için birçok farklı NOx indirgeme yöntemi kullanmışlardır. Bu yöntemlerin birçoğunun temelini dizel motorlarda yüksek olan silindir içi sıcaklıkların düşürülmesi oluşturmaktadır. Emülsife yakıt kullanımı NOx emisyonlarını düşürmede kullanılan etkili yöntemlerden biridir. Ayrıca mevcut motor üzerinde tadilata gerek duyulmadan uygulanabilmesi nedeniyle de tercih edilen bir yöntemdir.
Bu tez çalışmasında, tam yük şartlarında tek silindirli, doğal emişli bir dizel motorunda emülsife yakıt kullanımının motor performans parametrelerine ve egzoz emisyonları üzerine etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Üç farklı su (% 5, 10, 15) içeriğine sahip emülsife yakıt kullanılmış elde edilen sonuçlar dizel yakıt kullanımı durumu ile karşılaştırılmıştır. Emülsife yakıt kullanımı ile birlikte motor güç ve momentinde az miktarda azalma olmasına karşın, NOx emisyonlarında kayda değer bir azalma gözlenmiştir.

Abstract:
Today, more than 80% of global transport is carried out by ships. Diesel engines are preferred because of their high power, efficiency, energy consumption, reliability and many other advantages. However, diesel engines produce many emissions such as nitrogen oxides, particulate matter and other pollutants. Some restrictions have been introduced by MARPOL (International Convention for Pollution of Ships) to limit these emissions. MARPOL Annex VI has been gradually reduced NOx emissions in the years of 2000, 2011 and 2016.
Researchers have used many different NOx reduction methods to comply with these constraints. Most of these methods are based on the lowering of the in-cylinder temperatures that are high in diesel engines. Using of emulsified fuel is one of the effective methods to reduce NOx emissions. It is also a preferred method because it can be applied on the existing engine without any modification.
In this thesis, the effects of emulsified fuel usage on engine performance parameters and exhaust emissions are investigated experimentally in a single cylinder, naturally aspirated diesel engine under full load conditions. Emulsified fuel with three different water content (5, 10, 15 %) was used and compared with diesel fuel. Although there was a slight decrease in engine power and torque with the use of emulsified fuel, a significant reduction in NOx emissions was observed.