Research Article

Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması

Volume: 7 Number: 1 March 29, 2022
EN TR

Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada bor oksit (B2O3) nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliği deneysel olarak araştırılmıştır. Bor oksit nano parçacıkları, hacimsel %20 oranında kanola yağı biyodizeli içeren dizel-biyodizel karışımına (B20) 50 ppm, 100 ppm ve 200 ppm konsantrasyonunda mekanik ve ultrasonik karıştırma yöntemleri ile eklenmiştir. Hazırlanan nanoyakıtların bazı yakıt özellikleri ölçülmüş ve ardından standart motor ayarlarında motor testleri gerçekleştirilmiştir. Bu testlerde bor oksit nanoparçacıklarının dizel motorunun yanma, performans ve emisyon karakteristiklerine etkisi araştırılmıştır. Ayrıca yakıt fiyatı ve özgül yakıt tüketimine dayalı olarak bir maliyet analizi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, bor oksit nanoparçacıkları yakıtın soğukta akış özelliklerini geliştirdiği ancak kinematik viskozitesini artırdığı belirlenmiştir. Motor performansı açısından bor oksit nanoparçacıklarının 100 ppm oranında kullanılabileceği belirlenmiştir. Bu nanoparçacık konsantrasyonunda motorun özgül yakıt tüketiminin %1,66 oranında azaldığı ve efektif verimin %0,96 oranında arttığı belirlenmiştir. Aynı zamanda CO ve HC emisyonları ortalama olarak sırası ile %1,29 ve %22,12 oranında azalmıştır. Fakat motorun aynı çalışma şartlarında NO ve is emisyonları ortalama olarak %14,90 ve %31,03 oranında artmıştır. Bununla birlikte özgül yakıt tüketimi düşmesine rağmen nanoparçacıklarının yüksek fiyatı nedeniyle birim efektif güç için yakıt maliyeti ortalama %116 oranında artmıştır.

Keywords

Supporting Institution

Ondokuz Mayıs Üniversitesi Proje Yönetim Ofisi

Project Number

PYO. MUH.1904.19.016

Thanks

Bu makale Abdülvahap Çakmak’ın doktora tez çalışmasından üretilmiştir. Bu nedenle yazar, 2211-C Öncelikli Alanlara Yönelik Yurtiçi Doktora Burs Programı kapsamındaki destekten dolayı TÜBİTAK BİDEB’e teşekkür eder.

References

  1. Referans 1: Soudagar, M. E. M., Nik-Ghazali, N.-N. N., Abul Kalam, M., Badruddin, I. A. A., Banapurmath, N. R. R., & Akram, N. (2018). The effect of nano-additives in diesel-biodiesel fuel blends: A comprehensive review on stability, engine performance and emission characteristics. Energy Conversion and Management, 178, 146–177. https://doi.org/10.1016/J.ENCONMAN.2018.10.019.
  2. Referans 2: Shaafi, T., Sairam, K., Gopinath, A., Kumaresan, G., & Velraj, R. (2015). Effect of dispersion of various nanoadditives on the performance and emission characteristics of a CI engine fuelled with diesel, biodiesel and blends—A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 49, 563–573. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2015.04.086
  3. Referans 3: Hatami, M., Hasanpour, M., & Jing, D. (2020). Recent developments of nanoparticles additives to the consumables liquids in internal combustion engines: Part I: Nano-fuels. Journal of Molecular Liquids, 318, 114250. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114250.
  4. Referans 4: Gürmen, S., & Ebin, B. (2008). Nanopartiküller ve üretim yöntemleri-1. Metalurji Dergisi, 150, 31–38.
  5. Referans 5: Liveri, V. T. (2006). Controlled synthesis of nanoparticles in microheterogeneous systems. Springer Science & Business Media.
  6. Referans 6: Tripathi, R., Negi, P., Singh, Y., Ranjit, P. S., & Sharma, A. (2021). Role of nanoparticles as an additive to the biodiesel for the performance and emission analysis of diesel engine – A review. Materials Today: Proceedings, 46, 11222–11225. https://doi.org/10.1016/J.MATPR.2021.02.513
  7. Referans 7: Bhan, S., Gautam, R., Singh, P., & Sharma, A. (2022). A Comprehensive Review of Performance, Combustion, and Emission Characteristics of Biodiesel Blend with Nanoparticles in Diesel Engines. Recent Trends in Thermal Engineering, 73–88.
  8. Referans 8: Ahmed, A., Shah, A. N., Azam, A., Uddin, G. M., Ali, M. S., Hassan, S., Ahmed, H., & Aslam, T. (2020). Environment-friendly novel fuel additives: Investigation of the effects of graphite nanoparticles on performance and regulated gaseous emissions of CI engine. Energy Conversion and Management, 211, 112748. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.112748

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

March 29, 2022

Submission Date

November 10, 2021

Acceptance Date

February 20, 2022

Published in Issue

Year 2022 Volume: 7 Number: 1

APA
Çakmak, A., & Özcan, H. (2022). Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Journal of Boron, 7(1), 420-429. https://doi.org/10.30728/boron.1021667
AMA
1.Çakmak A, Özcan H. Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Journal of Boron. 2022;7(1):420-429. doi:10.30728/boron.1021667
Chicago
Çakmak, Abdülvahap, and Hakan Özcan. 2022. “Bor Oksit Nanoparçacıklarının Dizel Yakıt Katkısı Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması”. Journal of Boron 7 (1): 420-29. https://doi.org/10.30728/boron.1021667.
EndNote
Çakmak A, Özcan H (March 1, 2022) Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Journal of Boron 7 1 420–429.
IEEE
[1]A. Çakmak and H. Özcan, “Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması”, Journal of Boron, vol. 7, no. 1, pp. 420–429, Mar. 2022, doi: 10.30728/boron.1021667.
ISNAD
Çakmak, Abdülvahap - Özcan, Hakan. “Bor Oksit Nanoparçacıklarının Dizel Yakıt Katkısı Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması”. Journal of Boron 7/1 (March 1, 2022): 420-429. https://doi.org/10.30728/boron.1021667.
JAMA
1.Çakmak A, Özcan H. Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Journal of Boron. 2022;7:420–429.
MLA
Çakmak, Abdülvahap, and Hakan Özcan. “Bor Oksit Nanoparçacıklarının Dizel Yakıt Katkısı Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması”. Journal of Boron, vol. 7, no. 1, Mar. 2022, pp. 420-9, doi:10.30728/boron.1021667.
Vancouver
1.Abdülvahap Çakmak, Hakan Özcan. Bor oksit nanoparçacıklarının dizel yakıt katkısı olarak kullanılabilirliğinin araştırılması. Journal of Boron. 2022 Mar. 1;7(1):420-9. doi:10.30728/boron.1021667

Cited By