ISSN: 2147-2955 / E-ISSN: 2148-9386
Investigation of the Effects of Piston Geometry and Combustion Process Parameters on Engine Performance of Methane Fuelled Compression Ignition Engines with Kriging Method [JEMS Maritime Sci]
JEMS Maritime Sci. 2017; 5(4): 314-321 | DOI: 10.5505/jems.2017.52824

Investigation of the Effects of Piston Geometry and Combustion Process Parameters on Engine Performance of Methane Fuelled Compression Ignition Engines with Kriging Method

Halil Saraçoğlu, Oğuz Salim Söğüt
Istanbul Technical University.faculty Of Naval Architecture And Ocean Engineering. Istanbul

In this study, the effects of piston geometry and combustion process parameters on the performance of methane burned dual fuel engines were investigated. For this purpose, three-dimensional computational fluid dynamics-based simulation modelling is combined with method of Design of Experiments (DOE) and Kriging metamodeling. AVL Fire 3-D CFD software was used in the modelling of dual fuel engine. Through the DOE method of Latin Hypercube Sampling efficient sampling points were determined in 6 dimentional parameter space. By Kriging metamodel, sufficient prediction results were obtained about the effect of piston geometry and combustion process parameters on engine performance. It has been found out that the proposed surrogate model is consistent with other approaches in the literature. Furthermore, it has been speculated that the results of this study will contribute to methane fuelled compression ignition engine studies related to performance enhancement.

Keywords: Methane, Compression Ignition Engine, Latin Hypercube Sampling, Kriging Metamodel, Engine Performance

Metan Yakıtlı Sıkıştırmalı Ateşlemeli Motorlarda Piston Geometrisi ve Yanma Süreci Parametrelerinin Motor Performansına Etkilerinin Kriging Yöntemiyle İncelenmesi

Halil Saraçoğlu, Oğuz Salim Söğüt
İstanbul Teknik Üniversitesi. Gemi İnşaatı Ve Deniz Bilimleri Fakültesi. İstanbul

Yapılan çalışmada, metan yakılan çift yakıtlı bir motorda piston geometrisi ve yanma süreci parametrelerinin motor performansına etkileri incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda üç boyutlu hesaplamalı akışkanlar dinamiği temelli motor modellemesi, Deney Tasarımı metodu ve Kriging metamodelleme ile birleştirildi. Sıkıştırmalı ateşlemeli motorunun modellenmesinde AVL Fire HAD yazılımı kullanılmıştır. Deney Tasarımı metodu olan Latin Hiperküp Örnekleme vasıtasıyla 6 boyutlu parametre uzayında verimli örneklem noktaları belirlendi. Kriging yöntemiyle, piston geometrisi ve yanma süreci parametrelerinin motor performansına etkisini açıklayan yeterli tahmin bilgileri elde edildi. Önerilen vekil modelin literatürde diğer yaklaşımlarla uyumlu sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Ayrıca bu çalışmanın sonuçlarının, performansın artırılmasıyla ilgili metan yakıtlı sıkıştırmalı ateşlemeli motor çalışmalarına katkısı olacağı değerlendirilmektedir.

Anahtar Kelimeler: Metan, Sıkıştırmalı Ateşlemeli Motor, Latin Hyperküp Örnekleme, Kriging Metamodel, Motor Performansı

Halil Saraçoğlu, Oğuz Salim Söğüt. Investigation of the Effects of Piston Geometry and Combustion Process Parameters on Engine Performance of Methane Fuelled Compression Ignition Engines with Kriging Method. JEMS Maritime Sci. 2017; 5(4): 314-321

Corresponding Author: Halil Saraçoğlu, Türkiye
LookUs & Online Makale