Numerical study on combustion of a liquid fuel droplet
Bir benzin damlasının yanması hakkında sayısal çalışma
- Tez No: 129297
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ ECDER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
ÖZET BİR BENZİN DAMLASININ YANMASI HAKKINDA SAYISAL ÇALIŞMA Gaz türbinlerinde, jetlerde, dizel makinelerde ve roketlerde sıvı yakıt yanma odasına küçük damlalar halinde girer. Bu damlalar sıcak ve yüksek basınçlı çevrelerde ısınır, buharlaşır, oksijen ile birleşerek kimyasal reaksiyona girer ve tutuşur. Bu yüzden yanmanın verimi ve yanma odaları dizaynında damlanın buharlaşma ve tutuşma aşamaları önemli bir rol oynar. Bu sayısal çalışmada önce bir benzin damlasının çevresindeki akış, sonra zorunlu ısı transferi ile soğuması ve son olarak yanması incelenmiştir. Küresel kutupsal koordinatlardaki denklemler, basınç değişkenini ortadan kaldıran akım fonksiyonu-vorteks yaklaşımı ile çözülmüştür. Reynolds sayısının akım fonksiyonu, vorteks ve sıcaklık üzerindeki, Arrhenius, Difüzyon katsayıları, Aktivasyon Enerjisinin ve değişken yoğunluğun sıcaklık ve madde konsantrasyonları üzerindeki etkileri, yönetici denklemlerin sonlu farklar yöntemi ile çözülmesiyle incelenmiştir. Hatayı azaltmak için çoklu alan yaklaşımı hesaba katılmıştır. Akün fonksiyonu-vorteks ve sıcaklık-madde konsantrasyonları arasındaki çift yönlü etkileşim için Picard metodu kullanılmıştır. Operatör yönlü ayrıştırıcı olduğu için doğrusal sistemler ADI metodu ile çözülmüştür. Sonuçlar akım fonksiyonları, vorteks, sıcaklık dağılımı ve madde konsantrasyonları şeklinde sunulmuştur. Operatör ayrıştırıcı yanında üst üste çoklu alanlar ayrıştırıcı kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT NUMERICAL STUDY ON COMBUSTION OF A LIQUID FUEL DROPLET Liquid fuel injected into the combustor of gas turbines, jets, diesel engines, and rockets is atomized into small droplets. The droplets flowing in hot and highly pressurized environments are heated, vaporized and ignited through chemical reactions with the surrounding oxidizer. Therefore the droplet vaporization and ignition phenomena can have a significant influence on combustion efficiency and the design of combustors. In the present numerical study; firstly flow around a fuel droplet, then its cooling with forced convection and finally its combustion has been analyzed. The governing equations in spherical polar coordinates were solved using stream function-vorticity approach, which eliminates the pressure term from the equations. Effects of different parameters such as Reynolds number on the stream function, vorticity and temperature, Arrhenius and Diffusion coefficients, Activation Energy and variable density on the temperature and component concentrations have been investigated by solving transport equations with finite difference discretization. Multi-grid approach has been used for decreasing smooth error. Picard method has been used to decompose the coupling between the stream function-vorticity and temperature-component concentrations. Linear systems have been solved by ADI method for directional decomposition of the operator. Results have been presented in the forms of stream function, vorticity, temperature, and components' concentration distribution. In addition to operator (component-wise and directional) decomposition is realized using overlapping multiple domains.
Benzer Tezler
- Multiple-domain analysis of unsteady combustion with detailed chemistry for a spherical fuel source
Küresel bir yakıt kaynağı için zamana bağlı yanmanın detaylı kimya ile çoklu alan çözümü
MURAT YALDIZLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ ECDER
- Sıvı yakıt damlacık dizilerinde momentum, ısı ve kütle geçişi
Momentum, heat and mass transfer in liquid fuel droplet arrays
CAHİT AKIN
- Quantifying the ignition delay of single wall carbon nanotube emulsified marine fuel oil influencing the combustion and diesel engine efficiencies
Tek duvarlı karbon nanotüp ile emülsifiye edilmiş dizel yakıtı tutuşma gecikmesinin yanma ve dizel makinesi verimleri üzerine olan etkisinin değerlendirilmesi
TOLUNAY KAYAARASI
Doktora
İngilizce
2021
DenizcilikPiri Reis ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ÖZKAYNAK
- CFD simulations of a reverse flow combustion chamber
Ters akışlı yanma odasının hesaplamalı akışkanlar dinamiği simülasyonları
GÜRKAN SARIKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR TUNÇER
