İçten yanmalı motorun egzoz atık ısı enerjisinin fdm yardımıyla depolanması ve yeniden kullanımının had analizi

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: DURUKAN ATEŞ

Danışman: Habib Gürbüz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışması, içten yanmalı motorlarda (İYM) egzoz gazları ile birlikte atmosfere atılan atık ısı enerjisinin faz dönüşüm malzemeleri (FDM) yardımıyla depolanması ve depolan ısı enerjisinin soğuk havalarda taşıt kabininin ısıtılması ya da soğukta ilk hareket sırasında motora ait soğutma sistemi, emme havasının ısıtılması, yakıtın ısıtılması veya katalitik konvertörün ısıtılması için kullanılmasına yönelik hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) analizlerini ve deneysel doğrulamasını kapsamaktadır. Çalışmada, tek silindirli buji ateşlemeli bir motorda gerçekleştirilen deneysel çalışmalar sonucu elde edilen egzoz gaz sıcaklık ve debi değerleri kullanılmıştır. Egzoz atık ısı enerjisinin bir miktarının FDM'de gizli ısı olarak depolanabilmesi için bir motorun egzoz yolu üzerine yerleştirilecek diğeri FDM'nin depolanacağı dış ortamdan yalıtılmış depo içerisine yerleştirilecek üç adet ısı değiştirici (eşanjör) tasarlanmıştır. Tasarlanan sistem, egzoz eşanjörü ile FDM eşanjörü arasında bakır borular ile oluşturulan kapalı hat içerisinde bir pompa yardımıyla suyun dolaştırıldığı bir yapıya sahiptir. Oluşturulan bu kapalı sistem FDM'nin ısı depolama (eritme) hattını oluşturmaktadır. Ayrıca, FDM eşanjörü içerisine yerleştirilen serpantin tipi ikinci bir ısı değiştirici yardımıyla FDM'nin ısı çekme (katılaşma) hattı tasarlanmıştır. Tez çalışmasında, piyasada RT 27 ve RT 37 olarak kodlanan iki farklı parafin grubu FDM kullanılmıştır. Kullanılan her iki parafin gurubu FDM için HAD programı kullanılarak belirlenen ısı depolama (erime) ve ısı yeniden kullanılma (katılaşma) şartlarında sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, FDM-RT27'nin depoladığı ısı enerjisi miktarının FDM-RT35'e göre nispeten daha yüksek olması nedeniyle, İYM'lu taşıtlarda FDM'lerin kullanıldığı atık ısı geri dönüşüm sistemleri için FDM-RT27'nin kullanımının daha avantajlı olduğu tespit edilmiştir.