Eksperimentalna analiza vpliva argona na zgorevanje e-goriva in fosilnega dizelskega goriva v zgorevalni komori turbinskega motorja

Polančec, Drejc (author), Žvar Baškovič, Urban (mentor), Katrašnik, Tomaž (comentor)

V diplomskem delu je eksperimentalno analiziran vpliv argona kot atomizacijskega plina na zgorevanje sintetičnega e-goriva in fosilnega dizelskega goriva v zgorevalni komori turbinskega motorja. Meritve so bile izvedene na eksperimentalnem turbinskem sistemu pri temperaturah na vstopu v turbino od 800 do 950 °C in pri tlakih atomizacijskega plina 4 in 5 bar, pri čemer je bil kot atomizacijski plin uporabljen zrak oziroma argon. Analizirani so bili masni tokovi goriva in zraka, relativni razmernik zrak-gorivo, temperatura primarnega zraka ter koncentracije NO, CO, HC, O₂ in CO₂ v izpušnih plinih. Pri e-gorivu so bile izmerjene višje koncentracije NO ter nižje koncentracije CO in HC kot pri dizelskem gorivu, kar je posledica nižjega vrelišča in višjega deleža vodika v e-gorivu. Višji tlak atomizacijskega plina je pri obeh gorivih zmanjšal koncentracije CO in HC, pri HC v povprečju za 42 ppm pri dizelskem gorivu in za 65 ppm pri e-gorivu. Dodatek argona je pri obeh gorivih zmanjšal koncentracijo NO, in sicer v povprečju za 2,5–4,7 ppm, ter rahlo povečal koncentracijo CO. Ugotovljeni trendi kažejo, da je mogoče z izbiro atomizacijskega plina in tlaka atomizacije vplivati na nastanek onesnažil pri zgorevanju sintetičnih goriv v turbinskih motorjih.

• Language: Slovenian
• Keywords: Turbinski motor, zgorevanje, onesnažila, e-gorivo, argon.
• Work type: Bachelor thesis/paper
• Organization: FS - Faculty of Mechanical Engineering
• Year: 2026
• PID: 20.500.12556/RUL-191238
• Publication date in RUL: 12.11.2026

Secondary language

• Language: English
• Title: Experimental analysis of the effect of argon on the combustion of e-fuel and fossil diesel fuel in the combustion chamber of a turbine engine.

Abstract

This thesis experimentally investigates the influence of argon as an atomizing gas on the combustion of synthetic e-fuel and fossil diesel fuel in a gas turbine combustor. Measurements were carried out on an experimental turbine system at turbine inlet temperatures ranging from 800 to 950 °C and atomizing gas pressures of 4 and 5 bar, using either air or argon as the atomizing gas. The fuel and air mass flow rates, air ratio, primary air temperature, and concentrations of NO, CO, HC, O₂, and CO₂ in the exhaust gases were analysed. Compared with diesel fuel, e-fuel produced higher NO concentrations and lower CO and HC concentrations, which is attributed to its lower boiling point and higher hydrogen content. Increasing the atomizing gas pressure reduced CO and HC concentrations for both fuels, with the average HC concentration decreasing by 42 ppm for diesel fuel and 65 ppm for e-fuel. The use of argon reduced NO concentrations for both fuels by an average of 2.5–4.7 ppm, while slightly increasing CO concentrations. The observed trends indicate that the choice of atomizing gas and atomization pressure can influence pollutant formation during the combustion of synthetic fuels in gas turbine engines.

• Keywords: Turbine engine, combustion, pollutants, e-fuel, argon.