Gemi Dizel Makinalarında Biyodizel Yakıt Kullanımı

Abstract

Biyodizel yakıt, kimyasal bileşiminin dizel yakıta benzer olması, dizel motorlarda herhangi bir değişiklik yapılmadan doğrudan kullanılabilmesi ve yenilenebilir enerji kaynaklarından elde edilebilmesi gibi nedenlerden alternatif yakıtlar içerisinde ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada biyodizel yakıt ile standart dizel yakıt karışımlarının bir dizel motorda kullanılması ve makinanın performans değerleri teorik olarak incelenmiştir. Biyodizel olarak soya yağı ve kanola yağından üretilen yakıtlar seçilmiştir. Stokiyometrik yanma için güç stroku modellenerek simülasyon kodu geliştirilmiştir. Seçilen biyodizel yakıtların, çeşitli oranlarda standart dizel yakıtla karışımları oluşturulmuş ve bu karışımlar için hava – yakıt reaksiyon denklemleri kimyasal denge prensipleri kullanılarak bulunmuştur. Bulunan hava – yakıt reaksiyonu denklemlerinin, hava ile yanma reaksiyonuna girmesinden sonra oluşan moleküler değişim incelenmiş ve yanma sonucunda oluşan artık gaz mol miktarları hesaplanmıştır. Termodinamiğin birinci kanunu kullanılarak silindir etrafında enerjinin korunumu denklemleri oluşturulmuştur. Simülasyon kodunda biyodizel ve karışımlarının motor performans değerleri üzerinde önemli etkilere neden olduğu görülmüştür. Parametre çalışmaları grafikler ve tablolarla gösterilmiştir.

Biodiesel fuels are come into prominence within the alternative fuels due to the chemical compound similarity between the standard diesel fuel and biodiesel fuel. Biodiesel fuels can be used in diesel engines with or without any modifications and it can be produced from renewable resources. In this study, the mixture of biodiesel and standard diesel fuels is examined to investigate the performance parameters of the diesel engine, theoretically. Soybean based B40 and canola based B100 are studied as biodiesel fuel in marine engines. For the theoretical analysis, a simulation code developed and the power stroke is modelled according to the stoichiometric combustion. Air – fuel reaction equations is constituted using the chemical equilibrium principles for the mixture of fuels. After burning reaction, the molecular conversion of the equations are examined and residual gases mole fraction is calculated. The equations are constituted by using the law of conservation of energy around the cylinder. The simulation code presents the type of biodiesel and its mixture rates which have significant effects on the engine performance. Parameter investigation is interpreted with charts and diagrams. It is concluded that the second hand biodiesels can be used safely in Marine Diesels.