DİZEL MOTORLARDA YANMA KİMYASI
Dizel motorlarında yakıt ile hava karışarak yanması sonucunda yanma ürünleri oluşurlar. Bunlar CO2, H2O, SO2, O2 ve N2 dir. Eğer yakıt çevrim sonucu tam olarak
yanmamış ise veya yanma disosyasyona uğramış ise bu bileşenlere ek olarak
CO, PM, HC, NOx, H2, NO gibi ürünlerde oluşur. Motorda yanmanın tam olarak gerçekleşip gerçekleşmeyeceği yanmanın gerçekleştiği yanma odasındaki hava miktarına da bağlıdır. Termodinamik hesaplarda hesaplamaları kolaylaştırmak amacı ile yakıt 1 kg olarak kabul edilir. Bu 1 kg’lık yakıtın tam olarak yanması için gerekli olan hava ise hava fazlalık katsayısının hesaplanmasında kullanılmaktadır. Oksijenin hava içerisindeki ağırlık oranının %23,3 olduğu düşünülürse tam yanma içi gerekli olan minimum hava kütlesel olarak 0,233 2min min O hava m m = olacaktır. Bu değer içten yanmalı motorlarda 14-15 kg hava/kg yakıt mertebelerindedir.
YANMA PROSESİ
İçten yanmalı motorlarda oluşan yanma süreci fiziksel ve kimyasal etkileşimlerden oluşan karışık, modellenmesi son derece zor olan, günümüzde tam olarak açıklığa kavuşmamış bir olaydır. Bu fiziksel olaylar enerji ve kütle transferi ile ilgilidir. Kimyasal reaksiyonlar ise yakıt ve oksijen arasındaki moleküller arasındaki molekül etkileşimleridir. Tüm bu etkileşimleri yanma sırasında etkileyen pek çok parametre mevcuttur. Dizel motorlarda yakıtın yanma odasına püskürtülmesi ve buharlaşması ile başlayan yanma süreci yanmanın gerçekleşmesi ve işin oluşması ile son bulur. Yakıtın püskürtülmesi ile birlikte yakıt hava ile sürtünmesi sonucu parçalanır. Parçalanma oranı yakıt demeti çevresinde sürtünme fazlalığından dolayı daha fazla olur. Püskürtme ile birlikte yanma odası içerisinde reaksiyonlar başlar. Ancak bu reaksiyonların yavaşlığı nedeni ile basınçta belirgin bir artış olmaz. Bu süreç yanabilen oranda yakıtın yanma sürecidir. Parçalanan yakıt buharlaşır ve tutuşma gecikmesi ile birlikte difüzyon alevi oluşur. Dizel motorunda oluşan yanma difüzyon şeklindedir. Benzin motorunda olduğu gibi alev cephesi yanmış bölgeden yanan bölgeye enerji ve kütle iletişimi sonucunda belirli bir hızda ve yönde ilerlemez. Dizel motorlarında yanmayı etkileyen yanan bölgedeki yerel koşullardır. Bunlara ek olarak yanma odası içerisinde ısı ve kütle transferi ile birlikte oluşan hava hareketleri de yanmayı etkileyen diğer bir faktördür[1].
Dizel motorlarında yakıt ile hava karışarak yanması sonucunda yanma ürünleri oluşurlar. Bunlar CO2, H2O, SO2, O2 ve N2 dir. Eğer yakıt çevrim sonucu tam olarak
yanmamış ise veya yanma disosyasyona uğramış ise bu bileşenlere ek olarak
CO, PM, HC, NOx, H2, NO gibi ürünlerde oluşur. Motorda yanmanın tam olarak gerçekleşip gerçekleşmeyeceği yanmanın gerçekleştiği yanma odasındaki hava miktarına da bağlıdır. Termodinamik hesaplarda hesaplamaları kolaylaştırmak amacı ile yakıt 1 kg olarak kabul edilir. Bu 1 kg’lık yakıtın tam olarak yanması için gerekli olan hava ise hava fazlalık katsayısının hesaplanmasında kullanılmaktadır. Oksijenin hava içerisindeki ağırlık oranının %23,3 olduğu düşünülürse tam yanma içi gerekli olan minimum hava kütlesel olarak 0,233 2min min O hava m m = olacaktır. Bu değer içten yanmalı motorlarda 14-15 kg hava/kg yakıt mertebelerindedir.
YANMA PROSESİ
İçten yanmalı motorlarda oluşan yanma süreci fiziksel ve kimyasal etkileşimlerden oluşan karışık, modellenmesi son derece zor olan, günümüzde tam olarak açıklığa kavuşmamış bir olaydır. Bu fiziksel olaylar enerji ve kütle transferi ile ilgilidir. Kimyasal reaksiyonlar ise yakıt ve oksijen arasındaki moleküller arasındaki molekül etkileşimleridir. Tüm bu etkileşimleri yanma sırasında etkileyen pek çok parametre mevcuttur. Dizel motorlarda yakıtın yanma odasına püskürtülmesi ve buharlaşması ile başlayan yanma süreci yanmanın gerçekleşmesi ve işin oluşması ile son bulur. Yakıtın püskürtülmesi ile birlikte yakıt hava ile sürtünmesi sonucu parçalanır. Parçalanma oranı yakıt demeti çevresinde sürtünme fazlalığından dolayı daha fazla olur. Püskürtme ile birlikte yanma odası içerisinde reaksiyonlar başlar. Ancak bu reaksiyonların yavaşlığı nedeni ile basınçta belirgin bir artış olmaz. Bu süreç yanabilen oranda yakıtın yanma sürecidir. Parçalanan yakıt buharlaşır ve tutuşma gecikmesi ile birlikte difüzyon alevi oluşur. Dizel motorunda oluşan yanma difüzyon şeklindedir. Benzin motorunda olduğu gibi alev cephesi yanmış bölgeden yanan bölgeye enerji ve kütle iletişimi sonucunda belirli bir hızda ve yönde ilerlemez. Dizel motorlarında yanmayı etkileyen yanan bölgedeki yerel koşullardır. Bunlara ek olarak yanma odası içerisinde ısı ve kütle transferi ile birlikte oluşan hava hareketleri de yanmayı etkileyen diğer bir faktördür[1].
Yorumlar
Yorum Gönder