Dizel Pilotlu Doğal Gaz-Hidrojen Dual-Fuel Motorlarda 3B CFD-1B Model Entegrasyonu ile Geliştirilen RSM Tabanlı Metamodel Çerçevesinde Çok Amaçlı Optimizasyon ve Performans-Emisyon Trade-Off Analizi


Ekin F. (Yürütücü)

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2026 - Devam Ediyor

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2026
  • Bitiş Tarihi: Devam ediyor

Proje Özeti

Dizel motorlarda gaz fazlı yakıtların (özellikle doğal gaz ve hidrojen) pilot dizel ateşleme ile birlikte kullanımı, son on yılda düşük karbonlu yanma stratejileri kapsamında yoğun biçimde araştırılmaktadır. Literatürde üç boyutlu CFD ile fizik temelli analizler, RSM veya makine öğrenmesi tabanlı kestirimci modeller ve NSGA-II gibi çok amaçlı optimizasyon yaklaşımları ayrı ayrı uygulanmış; ancak bu yöntemlerin üçlü yakıt kompozisyonu (D–NG–H2) için kompozisyonel veri matematiğiyle (ILR) tutarlı ve çok ölçekli bir entegrasyon içinde ele alındığı çalışmalar sınırlı kalmıştır.


Bu proje, dizel yakıtın yalnızca pilot ateşleme (%10–25 enerji payı) olarak kullanıldığı doğal gaz–hidrojen dual-fuel motorlarda yanma–performans–emisyon davranışını çok katmanlı bir sayısal çerçevede modellemeyi ve Pareto-optimum işletme stratejilerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Özgün değer, 3B CFD ile doğrulanmış yanma fiziğinin 1B motor modeliyle geniş tasarım uzayına taşınması, üçlü enerji fraksiyonlarının ILR dönüşümü ile parametrik hale getirilmesi, RSM tabanlı küresel metamodel denklemlerinin türetilmesi ve bu metamodel üzerinde NSGA-II ile performans–emisyon–yanma kararlılığı kısıtları altında çok amaçlı optimizasyonun gerçekleştirilmesidir.


Çalışma; (i) literatür verileriyle 3B CFD modelinin kurulması ve validasyonu, (ii) 1B model kalibrasyonu ve parametrik veri üretimi, (iii) ILR tabanlı RSM metamodel geliştirilmesi ve (iv) NSGA-II ile Pareto-front üretimi aşamalarından oluşacaktır. Beklenen sonuç, düşük dizel payında yanma kararlılığını koruyarak verim–emisyon dengesini nicel olarak ortaya koyan, mühendislik uygulanabilirliğe sahip bir karar destek çerçevesinin literatüre kazandırılmasıdır.