Geri Dön

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

  1. Tez No: 152431
  2. Yazar: MURAT YALDIZLI
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ ECDER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2004
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

VI ÖZET KÜRESEL BİR YAKIT KAYNAĞI İÇİN ZAMANA BAĞLI YANMANIN DETAYLI KİMYA İLE ÇOKLU ALAN ÇÖZÜMÜ Damlacık yanması, pratik yanma araçlarından karmaşık uzay mekiği motorlarına kadar pek çok uygulama alanına sahiptir. Gas türbinlerinin yakıcılarında, dizel mo torlarda ve roketlerde kullanılan sıvı yakıtlar, yakıcı içerisine boyutları mikron mer tebesinde olan küçük damlalar halinde püskürtülürler. Yanma oluşumu süresince yakıt damlaları sıcak ve yüksek basınçlı ortama akarlar. Damlalar burada ısınırlar, buharlaşırlar ve damla etrafındaki oksitleyici ile kimyasal tepkimeye girerek ateşlenirler. Bu sebepten dolayı, buharlaşma ve ateşlenme olayları, yanma veriminde ve yanma odalarının tasarımında çok büyük etkiye sahiptirler. Bu sayısal çalışmada, bir yakıt damlasının (küresel yakıt kaynağının) zamana bağlı yanması, detaylı kimya kullanılarak eksenel simetrinin geçerli olduğu iki boyutlu küresel kutupsal koordinatlarda analiz edilmiştir. Sistemi modelleyen denklemler, sonlu farklar yöntemi ile ayrıklaştırılmış; süreklilik denklemi ve momentum denklemlerindeki basınç terimi, akım fonksiyonu-vorteks yaklaşımı kullanılarak elimine edilmiştir. Akım fonksiyonu- vorteks bileşenleri arasındaki çift yönlü etkileşimi çözmek için Picard yakla şımı kullanılmıştır. Çoklu alan yaklaşımı, çoklu-düğüm/çoklu-seviye formülasyonu (yüzeye yaklaşma ve yüzeden uzaklaşma) sağlayan bir çeşit alan ayrıştırma tekniği, düzgün hataları azaltarak daha hızlı yakınsamayı sağlamak için- kullanılmıştır. Picard yaklaşımı ile elde edilen doğrusal sistemler, operatör yönlü ayrıştırıcı olan ADI Metodu ile çözülmüştür. Kimyasal modeli oluşturmak için 20 temel reaksiyon ve 9 kimyasal madde içeren detaylı bir kimyasal kinetik mekanizma kullanılmıştır.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT MULTIPLE-DOMAIN ANALYSIS OF UNSTEADY COMBUSTION WITH DETAILED CHEMISTRY FOR A SPHERICAL FUEL SOURCE Droplet combustion has many application areas from practical combustion de vices to complex space shuttle engines. From the combustor of gas turbines to diesel engines, and rockets the liquid fuel is injected into the combustor in the form of small droplets whichs sizes are at the micron level. During the combustion process the fuel droplets run down in a hot and highly pressurized medium. The droplets are heated, vaporized, and ignited through chemical reactions with the oxidizer that exists around the droplet. In this respect, the vaporization and ignition phenomena have an extreme influence on combustion efficiency and the design of combustion chambers. In this present numerical study, unsteady combustion of a fuel droplet (spherical fuel source) has been analyzed with detailed chemistry in two-dimensional spherical polar coordinates where an axisymmetry case is valid. Finite difference discretization is used to discretize the governing equations, and stream function-vorticity approach is used to eliminate the continuity equation and the pressure term from equations of motion. Picard approach is utilized to decouple the stream function and vorticity components. Multiple-domain approach, a kind of domain decomposition technique that provides a multigrid/multi-level formulation (zooming in and out of the surface), is used to enable faster convergence by reducing smooth error. Linear systems of equations obtained through Picard approach have been solved by ADI Method which uses directional decomposition. A detailed chemical kinetic mechanism including 20 elementary reactions and 9 species is used to construct the chemical model.

Benzer Tezler

  1. Aeroelastic analysis of variable-span morphing wing

    Kanat açıklığı değiştirilebilen bir uçak kanadının aeroelastik analizi

    DAMLA DURMUŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN ORHAN KAYA

  2. Computational analysis of external store carriage in transonic speed regime

    Harici yük taşımanın transonik sürat bölgesinde hesaplamalı analizi

    İ. CENKER ASLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYDIN MISIRLIOĞLU

    PROF. DR. OKTAY BAYSAL

  3. Linearized harmonic methods for unsteady airfoil simulations

    Hareketli kanat analizleri için doğrusal harmonik metotlar

    MERT ŞENKARDEŞLER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜR UĞRAŞ BARAN

    PROF. DR. ENDER CİĞEROĞLU

  4. Francis türbini yayıcısındaki girdap oluşumunun etkisini azaltma yöntemlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleriyle incelenmesi

    Investigation of methods to mitigate the effect of vortex formation in the francis turbine draft tube with computational fluid dynamics analysis

    KAĞAN ÇAĞLAYAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERKAN AYDER

  5. Multiple-domain analysis of 3-dimensional flow over an ellipsoidal body of aeronautical interest

    Havacılık ile ilgili ellıpsoıdal bir yapı etrafındaki 3-boyutlu akışın çoklu alan analizi

    ERKAN SEVİNÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ ECDER