Reaktif sistemlerde termal ve kinetik olayların sayısal modellenmesi
Numerical modelling of thermal and kinetik phenomena in reactive systems
- Tez No: 216792
- Danışmanlar: PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
- Anahtar Kelimeler: Doğrudan indirgenme, döner tabanlı fırın, Demir oksit, Uçucu, Isı transferi, Kinetik, Direct Reduction, RHF, Iron oxides, Volatile
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bu çalışma metallürjik ve kimyasal reaktif sistemlerde görülen ısıl ve kinetik etmenlerin sayısal modellenmesi ile ilgilidir. Isıl ve kinetik etmenlerin modellenmesi için, demir oksit kömür karışımlarının doğrudan indirgenmesi süreci çalışma konusu olarak seçilmiştir. Doğrudan indirgenme, ısı ve kütle transferini, reaksiyon kinetiğini, demir oksitlerin faz dönüşümlerini, uçucu transportunu ve porozite dağılımı kinetiğini içermektedir.Doğrudan indirgenme reaksiyonlarının matematiksel modeli küresel pelet geometrisinde geliştirilmiştir. Zamana ve konuma bağlı ısı transferi, reaksiyon kinetiği, uçucu trasportu ve porozite dağılım kinetiği denklemleri çözülmüştür. Sonlu elemanlar metodu bir boyutlu küresel ve iki boyutlu eksenel simetri koordinatlar kullanılmıştır. Ayrıca sonlu hacimler metodu iki boyutlu eksenel simetrik koordinatlarda gerçekleştirilmiştir.Pelet yüzey sınır koşulunun, başlangıç karbon konsantasyonunun, boyutun, ve başlangıç porozitesinin indirgenmeye etkileri araştırılmıştır.Doğrudan indirgenme reaksiyonlarında kullanılan matematiksel modelin demir oksit kömür karışımlarının termodinamik ve reaksiyon dinamiğinin özellileri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Demir oksit kömür karışımında ısınma hızının doğrudan indirgenmede hız belirlyici parametre olduğu belirtilmiştir.Bu çalışmada elde edilen sonuçlar, döner tabanlı fırınların tasarımına temel oluşturacaktır. Bunun sonucu olarak demir oksitlerin doğrudan indirgenmesi, endüstriyel bazda bu tip fırınlarda uygulanabilecektir.
Özet (Çeviri)
This study is deal of numerical modeling of thermal and kinetic reactive phenomenaobserved in metallurgical and chemical processes. Direct reductionof iron oxides/coal mixture was chosen as a case study of thermal and kineticphenomenon. Direct reduction of iron oxides involves heat and mass transfer,reaction kinetics, phase transformation of iron oxides, volatile transport andporosity distribution kinetics.A mathematical model of the direct reduction process was developed forthe spherical pellet geometry. Time and space dependent heat transfer,reaction kinetics, volatile transport and porosity distribution equations weresolved. Finite element method was used for one dimensional spherical andtwo dimensional axisymmetrical coordinates. Finite volume method was alsoused for two dimensional axisymmetrical coordinates.The effects of pellet surface boundary condition, initial carbon concentration,size, and initial porosity on reduction were investigated.The mathematical model used in direct reduction reactions were consistentwith thermodynamic and reaction dynamic properties of the ironoxides/coal mixture. The heating rate of the iron oxides/coal mixture wasstated as the main rate limiting parameter of the direct reduction.The results obtained in this study will be instrumental for the design ofrotary hearth furnaces. Thus, direct reduction of iron oxides will be successfullycarried out in such furnaces at industrial scales.
Benzer Tezler
- Aktif çamur sistemlerinde reaktif ön çökeltmenin koi bileşenleri ve ayrışma kinetiğine etkinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of reactive pre-sedimentation to cod components and decomposition kinetics in activated sludge systems
AYŞİN ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Synthesis of bleach activators for textile industry
Tekstil sektörü için ağartma aktivatörlerinin sentezi
PELİN ALTAY
Doktora
İngilizce
2021
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN ÇİĞDEM GÜRSOY
- Hibrit nano yapılar ile dinamik vulkanize edilmiş TPV'lerin üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of dynamic vulcanized TPVs with hybrid nano-structures
NAZLI YAZICI ÇAKIR
Doktora
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜRALP ÖZKOÇ
- Light induced synthesis and characterization of clickable polyacrylamide hydrogels
Çıt çıtlanabilir poliakrilamid hidrojellerin ışık ile uyarılmış sentezi ve karakterizasyonu
MEHMET BİLGEHAN BİLGİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Metal alkoksit temelli kompozit materyal sentezi ve boya adsorpsiyonunda kullanımı
Metal alkoxide based composite materials synthesis and use indye adsorption
MELTEM ASILTÜRK
Doktora
Türkçe
2007
Kimyaİnönü ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN ŞENER
DOÇ. DR. HİKMET SAYILKAN