Yanmanın modellenmesi ve bir grafik ara yüz kullanımı ile emisyon tahmini

Abstract

İçten yanmalı motorların modellenmesi için yapılan çalışmalarda, başlangıçta sabit hacim ve sabit basınç ideal çevrimler kullanılmaya çalışıldı. İçten yanmalı motorların simülasyonu, yüksek hızda bilgisayar programlarının gelişmesiyle daha çok gelişmiş ve daha hassas hale gelmiştir. En basitten en karmaşığa, motor simülasyonları, motor içerisinde çalışan akışkanın özelliklerinin bilinmesini gerektirir.Yanma hesaplarının bir diğer kullanım alanı da eğitim faaliyetleridir. Lisans düzeyinde veya lisans üstü düzeyde `İçten Yanmalı Motor` derslerinde, yanma ürünlerinin özelliklerinin değişimi çok önemli bir konudur ki bu konu hakkında bilinen her gelişmiş bilgi, eğitmeni farklı kılar.Bu çalışmada, farklı sıcaklık, basınç ve eküvalans oranlarında, her tür ve yanma ürünlerinin karışımının termo-kimyasal özellikleri için yanma ürünlerinin bileşimini hesaplamak için bir bilgisayar programı hazırlanmıştır. Bu programı kullanarak, motor simülasyonları geliştirmek için yanma ürünlerinin özelliklerini termo-kimyasal olarak hesaplamak mümkündür. Devamında, kullanıcı dostu bir Grafik Kullanıcı Ara Yüzü (GUI) programı, hidrokarbonun yanması sonucu, bazı parametrelerin etkilerini öğrenmek için geliştirilmiştir. Son olarak, yanma ürünleri molar bileşimine basınç ve sıcaklığın etkisi GUI programıyla incelenmiştir.

In order to simulate the internal combustion engines, researches have initially attempted to use the constant-volume and constant-pressure ideal cycles. The simulation of internal combustion engine processes have become much more sophisticated and accurate with the development of high speed computers. Engine simulations, from the simplest to the most complex ones, require models for the composition and properties of working fluids inside engine. Another using area of combustion calculations is educational activities. In under graduate or graduate level `Internal Combustion Engine` courses, the variation of the properties of combustion products is a very important subject that can challenge for instructors. In this study, a computer program was prepared to compute the composition of the combustion products for different temperatures, pressures and equivalence ratios, and the thermo-chemical properties of each species and mixture of combustion products. By using the program, it is possible to compute the thermochemical properties of combustion products to develop the engine simulations. Then, a user friendly Graphical User Interface (GUI) program was developed for teaching the effects of some parameters on hydrocarbon combustion. Lastly, the effects of temperature an pressure on the molar composition of combustion products were examined by the GUI program.