Yıl: 2016 Cilt: 16 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 431 - 445 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi

Öz:
Bu çalışmada, termoelektrik jeneratörlerin çalışma prensiplerine uygun bir prototip geliştirilmiştir. Isıtılacak yüzey için bir dizel motorunun egzoz sistemi kullanılmış  ve motorun çalışması sonucu açığa çıkan egzoz gazlarının ısı enerjisinden faydalanılmıştır. Termoelektrik modüllerde (TEM) fark sıcaklığının oluşmasında ihtiyaç duyulan soğutma ise motordan harici bir soğutma sistemi tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu sistem 20 Watt gücünde anlık elektrik enerjisi ihtiyacı ile çalışmaktadır. Alüminyum 6061 malzemesinden oluşan sekizgen yapıya montajı gerçekleştirilen termoelektrik modüller kendi aralarında elektriksel olarak seri bağlanmıştır. Termoelektrik jenaratör (TEJ) sisteminin ürettiği maksimum elektriksel çıkış gücü motorun 3500 dak-1 devir ve 100 Nm yükte çalışma şartlarında 156.7 Watt olarak kaydedilmiştir. Elde edilen elektriksel güç DA/DA konvertöre iletilerek boş bir akünün şarj işlemi gerçekleştirmiştir. Daha sonra sistemin, Ansys Workbench 12.0 içinde yer alan ve aynı zamanda Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yazılımı olan Fluent programı yardımıyla akış analizleri gerçekleştirilmiştir.
Anahtar Kelime:

Thermoelectric Generator Aplication and  Flow Analysis  for Diesel Engine Exhaust System

Öz:
In this study, A prototype has been developed as the working principle of thermoelectric generators. The exhaust system of a diesel engine used for the surface will be heated and as a result of operation of the engine profit by heat energy of the exhaust gases. Required cooling effect in the occur of the different temperature of thermoelectric modules (TEM) is realised by an cooling system without engine. Reguired electric power of this system is 20 Watt as instant. Electrically are connected as series with each other thermoelectric modules realised assembly octagonal structure consisted from the aluminum 6160 material.  The maximum electrical output power produce of the thermoelectric Generation (TEG) system is registered as 156.7 Watt at the 3500 rpm and 100 Nm as of the engine working condition. The discharged battery charging is performed with electrical power supplied to DC / DC converter. Then in the system, heat-flow analysis was realised with the help Fluent which contained in the Ansys Workbench 12.0 and in the same time meaning Computational Fluid Dynamics (CFD) software.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Balcı,C., 2011. Egzoz gaz enerjisiyle çalışan NH3-H2O absorbsiyonlu soğutma sistemiyle taşıt kabininin iklimlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
  • Braig,T., Ungethüm,J., 2009. System-level modeling of an ICE-powered vehicle with thermoelectric waste- heat-utilization,Proceedings 7th Modelica Conference, Como, Italy, sep. 20-22.
  • Can,İ., 2009. Lpg ile çalışan benzinli bir motora kademeli doldu yapılmasının performans üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi, Doktora Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
  • Courant, L., 2012. Waste heat recovery in brake pad using a thermoelectric generator Department of Energy Technology, Alborg University.
  • Crane D.T., vd., Performance results of a high power density thermoelectric generator:beyond the couple, Irwindale,  91706 USA.
  • Eric F. Thacher, Joseph R. Wagner, S., Thermoelectric generator'', Clarkson University.
  • Hatzikraniotis, E.. Study of thermoelectric power generators and application in a small sized car, Physics Department, Solid State Physics Section, Aristotle University of Thessaloniki, Thessaloniki, Greece.
  • Lagrandeu,J., 2006. Automotive waste heat conversion to electric power using Skutterudite, TAGS, PbTe and BiTe'', Thermoelectrics, 2006. Ict '06. 25th İnternational Conference on, 343 - 348.
  • Li,S.,2010. Thermo-mechanical analysis of thermoelectric modules, Industrial Technology Research Institute,Taiwan.  
  • Kober,M., 2012. Methodical concept development of automotive    thermoelectric generators (TEG), 3. International Conference Thermoelectrics goes Automotive, Methodical Concept Development of Automotive TEG.
  • Kühn,R., Koeppen,O., Kitte,J., 2013. Influence of an optimized    thermoelectric generator on the back pressure of the subsequent exhaust gas system of a vehicle, Journal of Electronic Materials, 1521-1526.
  • Temizer,İ., 2012. Energy conversion of systems used thermoelectric technology, 12thInternational Combustion Symposium, Turkey, May 24-26.
  • Thacher,E,F., 2005. Testing of an automobile exhaust thermoelectric generator in a light truck, Institution of Mechanical Engineers, Journal of Automobile Engineering, 221-95.
  • Sisman, A. ve Özgün, H., 2008. Thermoelectric generators and their applications for    energy from space. Efs 2008, international workshop on Energy from space for a sustainable environment. Istanbul, Turkey.
  • Vázquez,J, vd., 2007. State of the art of thermoelectric generators based on heat recovered from the exhaust gases of automobiles'', AGH University of Science and Technology , İspanya.
  • İnternet kaynakları
  • 1- www.doiserbia.nb.rs.,( 20 Mart 2012)
APA TEMİZER i, İlkılıç C, ÖNER C (2016). Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. , 431 - 445.
Chicago TEMİZER ilker,İlkılıç Cumali,ÖNER Cengiz Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. (2016): 431 - 445.
MLA TEMİZER ilker,İlkılıç Cumali,ÖNER Cengiz Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. , 2016, ss.431 - 445.
AMA TEMİZER i,İlkılıç C,ÖNER C Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. . 2016; 431 - 445.
Vancouver TEMİZER i,İlkılıç C,ÖNER C Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. . 2016; 431 - 445.
IEEE TEMİZER i,İlkılıç C,ÖNER C "Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi." , ss.431 - 445, 2016.
ISNAD TEMİZER, ilker vd. "Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi". (2016), 431-445.
APA TEMİZER i, İlkılıç C, ÖNER C (2016). Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(2), 431 - 445.
Chicago TEMİZER ilker,İlkılıç Cumali,ÖNER Cengiz Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 16, no.2 (2016): 431 - 445.
MLA TEMİZER ilker,İlkılıç Cumali,ÖNER Cengiz Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol.16, no.2, 2016, ss.431 - 445.
AMA TEMİZER i,İlkılıç C,ÖNER C Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2016; 16(2): 431 - 445.
Vancouver TEMİZER i,İlkılıç C,ÖNER C Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2016; 16(2): 431 - 445.
IEEE TEMİZER i,İlkılıç C,ÖNER C "Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi." Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16, ss.431 - 445, 2016.
ISNAD TEMİZER, ilker vd. "Dizel Motor Egzoz Sistemi için Termoelektrik Jeneratör Uygulaması ve Akış Analizi". Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 16/2 (2016), 431-445.