Ağır İş Dizel Motoru Silindiri İçerisindeki Soğuk Hava Akışının Sayısal İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, lokomotiflerde kullanılan ağır iş dizel motorunun silindiri içerisindeki soğuk hava akışı ve oluşan girdaplar HesaplamalıAkışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi ile hareketli çözüm ağı kullanılarak modellenmiştir. Ele alınan motor silindirinde emme ve egzozportları, valfleri ve ön yanma odalı tip yanma odası vardır. Krank açısına göre değişen piston ve emme-egzoz supapları için hareketli çözümağı kullanılmıştır, soğuk hava akışı RNG k-? türbülans modeli kullanılarak modellenmiş ve emme ve sıkıştırma işlemlerinde yanmaodası içerisindeki hız, türbülans kinetik enerjisi (TKE) ve girdap oranları incelenmiştir. HAD analizleri mevcut motorun modernize edilerekfarklı yanma odası tasarımları ile sıkıştırma işlemi sonunda daha yüksek TKE’sine ulaşabileceğini göstermektedir. Sıkıştırma işlemi sonundagirdap oranının yeterince artmadığı ve ön yanma odası içerisinde, ana yanma odasına göre daha yüksek hızlara ulaşıldığı görülmüştür.Bu çalışma neticesinde TKE ve girdap oranı üzerinden yapılan değerlendirmeler ile motor performansı açısından mevcut ağır iş dizelmotoru yanma odasının iyileştirilmesi gerekliliği ortaya çıkarılmıştır. Mevcut ağır iş tipi dizel motorunda silindir içerisindeki NOx emisyonlarındakötüleşme olmayacak şekilde girdap oranını belli ölçüde arttırmak veya farklı girdap oranı oluşturabilecek yanma odası tiplerinidenemek uygulanabilecek tasarımsal önlemler arasındadır. Ayrıca TKE artırımı ile hava yakıt karışımını arttırmak için yanma sonu gazlarınıntahliyesi için gerekli olan supap bindirme süresini azaltmak da uygulanabilecek bir önlemdir.