SEARCH RESULT

Abstract: Along with the development of technology, the search for alternative fuels usage in internal combustion engines (ICE) has also increased. Studies have indicated that natural gas can be used as a fuel in ICEs. In this study, the combustion chamber of an internal combustion engine in which natural gas is used as fuel is numerically modeled and combustion analysis is performed. For this analysis, computational fluid dynamics (CFD) method was used with the help of the ANSYS Fluent (R15.0) package program based on the finite volume method. The analyzes were carried out at engine speeds of 2400, 3200 and 4000 rpm and piston stroke values of 64 and 92 mm. Combustion analyzes were performed according to varying engine speeds and varying piston strokes for each engine speed. The changes in the natural gas mass fraction, ambient temperature and pressure parameters in the cylinder were investigated according to the changing crank angle values. As a result of the study, depends on increasing the piston stroke values at fixed engine speed it was observed that natural gas mass fraction occurring in cylinder increased in small quantities, ambient temperature and pressure decreased. It has also been observed that at fixed piston stroke values, there was a direct proportional increase in natural gas mass fraction and an inverse proportional decrease in ambient temperature and pressure values with increasing engine speed. Özet: Teknolojinin gelişmesiyle birlikte içten yanmalı motorlarda (İYM) alternatif yakıt kullanılmasına yönelik arayışlar da artış göstermiştir. Yapılan çalışmalar İYM’larda doğalgazın da yakıt olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Bu çalışmada yakıt olarak doğalgazın kullanıldığı içten yanmalı bir motorun yanma odası sayısal olarak modellenmiş ve yanma analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu analiz çalışması için sonlu hacimler metoduna bağlı çözümleme yapabilen ANSYS Fluent (R15.0) paket programı yardımıyla hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi (HAD) kullanılmıştır. Analizler 2400, 3200 ve 4000 d/dk motor devirlerinde ve 64 ve 92 mm piston strok değerlerinde gerçekleştirilmiştir. Değişen motor devir sayılarına ve her bir motor devri için değişen piston stroklarına göre yanma analizleri gerçekleştirilmiştir. Değişen krank açısı değerine göre silindir içi doğalgaz kütle fraksiyonu, ortam sıcaklığı ve basınç parametrelerindeki değişimler incelenmiştir. Çalışma sonucunda sabit devirde artan piston stroku değerine bağlı olarak silindir içindeki doğalgazın kütle fraksiyonunda az miktarda artış, ortamın sıcaklık ve basınç değerlerinde ise azalma olduğu görülmüştür. Ayrıca sabit piston strok değerlerinde, doğalgaz kütle fraksiyonunda artan devir sayısıyla doğru orantılı bir artış, ortamın sıcaklık ve basınç değerlerinde ise ters orantılı bir azalma olduğu gözlemlenmiştir.

International Combustion Symposium
INCOS2018

Huseyin Kurt S. Enes Hacıbektasoglu Engin Gedik