Atık Trafo Yağı ve Dizel Yakıt Karışımlarının Karakterizasyonu ile Motor Performans ve Egzoz Emisyon Parametrelerinin Tek Silindirli Dizel Bir Motorda Deneysel Olarak İncelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: NİHAT SAMİ ŞEN
Danışman: İlhan Volkan Öner
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Bu tez çalışmasıyla ortaya çıkacak olan yüksek lisans teziyle; ömrünü tamamlamış artık trafo yağı ile dizel yakıt farklı oranlarda homojen bir şekilde karıştırılarak elde edilen yakıt karışımlarının ayrıntılı karakterizasyonu (TG-DSC, FT-IR, yoğunluk, vizkozite, bulutlanma noktası, akma noktası) yapılmış ve hazırlanan yakıt karışımlarının motor performans parametreleri ile egzoz emisyonları deneysel olarak incelenerek içten yanmalı dizel motorlarda alternatif yakıt olarak kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Isı transfer akışkanı olarak kullanılan ömrünü tamamlamış atık trafo yağı dizel yakıta %10 %20 %30 ve %40 oranında karıştırılarak (sırasıyla TD10, TD20, TD30 ve TD40) elde edilen yakıtın termokimyasal özellikleri araştırılmıştır. Hazırlanan 5 farklı yakıt numunesi, dört zamanlı, tek silindirli, hava soğutmalı dizel bir motorda tam yükte 1000- 1500-2000 ve 2500 dev/dak hızlarda test edilmiştir. Deneylerde, tüm karışımlar için, egzoz emisyon değerleri ve egzoz gazı sıcaklığı ölçümleri yapılarak fren gücü, tork ve fren özgül yakıt tüketimi değerleri hesap edilmiştir. Bulgular: Tüm motor devirlerinde her bir yakıtın ürettiği ortalama tork ve fren gücü değerleri en yüksek D100 yakıtında olurken, en düşük tork ve fren gücü değerleri sırasıyla %14,03 ve %16,01 oranlarıyla TD40 yakıtında gözlenmiştir. TD karışımları arasında en iyi ortalama tork ve fren gücü değerlerine TD10 sahip olmuştur. TD harmanları arasında tüm hızlarda en düşük ortalama BSFC değeri TD10 harmanından (214,52 g/kWh) elde edilirken, en yüksek ortalama BSFC değeri TD40 harmanından (261,83 g/kWh) elde edildi. Genel olarak BSFC, yoğunluğa ve ısıl değere bağlı olarak artmıştır. Tüm karışımlar arasında en düşük ortalama CO emisyonları TD10 yakıt karışımında gözlenirken, en yüksek ortalama CO emisyonları TD30 yakıt karışımında gözlendi. NOx emisyonları dizel yakıta göre en fazla TD30 yakıtında %23,98 azalma göstermiştir. En yüksek ortalama EGT değeri TD40 yakıtında (509,38°C), en düşük EGT değeri ise TD10 yakıtında (471,90°C) ölçülmüştür. Sonuç: Tüm yakıt karışımlarının yoğunluk, viskozite, akma ve bulutlanma noktası gibi önemli yakıt özelliklerinin ASTM ya da EN standartlarını karşılamıştır. Ömrünü tamamlamış atık trafo yağının yüksek viskozite, özgül ağırlık ve düşük kalorifik değerleri bakımından dizel yakıta göre dezavantaj sağladığı görülmüştür. Kimyasal analiz sonuçları açısından tüm atık trafo yağ karışımlarının dizel motorlar için gerekli standartları sağladığı sonucuna varılmıştır. Ömrünü tamamlamış atık trafo yağının dizel motorda yakıt olarak kullanılmasıyla CO ve NOx emisyonlarında iyileşme sağlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Ömrünü Tamamlamış Atık Trafo Yağı, Alternatif Yakıt, Motor Performansı, Egzoz Gazı Emisyonları