Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Yöntemi İle Emme Manifoldunun Tasarımı

Öz

Günümüzde yüksek verimli bir motorun geliştirilmesi için çalışmalar yapılmaktadır. İçten yanmalı motorlardan birden fazla parçadan oluşmaktadır. Bu nedenle motor verimi bu parçalarla etkileşim halinde olmaktadır. Motorun verimini etkileyen en önemli faktörlerden birisi de silindir içerisine alınacak hava miktarıdır. Emme manifoldu ise silindir içerisine alınacak havanın ya da taze karışımının her silindir için eşit bir şekilde dağıtılmasını sağlamaktadır. Silindirlere gönderilecek olan hava karakteristiğini belirlemek için bazı yöntemler kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden birisi ise hesaplamalı akışkanlar dinamiğidir. Bu çalışmada altı silindirli motor için emme manifoldu tasarımı gerçekleştirilmiştir. Literatür çalışmaları incelendiğinde emme manifold ile ilgili birçok çalışma görülmüştür. Bu yapılan çalışmalara istinaden farklı hava giriş port tasarımları gerçekleştirilmiştir. Tasarımları gerçekleştirilen emme manifoldları için hesaplamalı akışkan yöntemi kullanılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlar temel akış parametresi olan hız değişimleri cinsinden detaylı bir şekilde tartışılmıştır.

Anahtar Kelimeler

• Emme manifoldu
• Akış analizi
• İçten yanmalı motorlar

Design of Intake Manifold with Computational Fluid Dynamics Method

Abstract

Nowadays, studies are carried out to develop a high efficiency motor. It consists of multiple parts from internal combustion engines. Therefore, motor efficiency interacts with these parts. One of the most important factors affecting the efficiency of the engine is the amount of air to be taken into the cylinder. The intake manifold ensures that the air or fresh mixture to be taken into the cylinder is distributed equally for each cylinder. Some methods are used to determine the characteristics of the air to be sent to the cylinders. One of these methods is computational fluid dynamics. In this study, the design of the intake manifold for a six-cylinder engine was carried out. When the literature studies are examined, many studies on the intake manifold have been seen. Based on these studies, different air inlet port designs have been made. Computational fluid method was used for the designed intake manifolds. The results obtained from the study were discussed in detail in terms of velocity changes, which is the basic flow parameter.

Keywords

• Air intake manifold
• Flow analysis
• Internal combustion engine

References

1. Shinde, P. A. (2014). Research and optimization of intake restrictor for Formula SAE car engine. International Journal of Scientific and Research Publications, 4(4), 1.
2. Ataman, T. (2017). Farklı Tasarımlardaki Emme Manifoldlarının Akış Analizlerinin Yapılarak En Uygun Tasarımın Belirlenmesi Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.
3. Demircan, T., Polat, Z. E., & Polat, H. T. (2017). İçten Yanmalı Bir Motorun Emme Manifoldunun Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile Tasarımı.
4. Göçmen, K., & Soyhan, H. S. (2020). An intake manifold geometry for enhancement of pressure drop in a diesel engine. Fuel, 261, 116193.
5. Porter, M. (2009). Intake manifold design using computational fluid dynamics. The UNSW Canberra at ADFA Journal of Undergraduate Engineering Research, 1(2), 31.
6. Kannan, C. R., & Jose, S. S. H. (2016). CFD Analysis of Plenum Chamber in Intake Manifold of a Multi Cylinder SI Engine-A. IJIRST–International Journal for Innovative Research in Science & Technology, 2, 17.
7. Safari, M., Ghamari, M., & Nasiritosi, A. (2003). Intake manifold optimization by using 3-D CFD analysis (No. 2003-32-0073). SAE Technical Paper.