Geri Dön

Reaktif sistemlerde termal ve kinetik olayların sayısal modellenmesi

Numerical modelling of thermal and kinetik phenomena in reactive systems

  1. Tez No: 216792
  2. Yazar: MAHMUT NEDİM CİNBİZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Nükleer Mühendislik, Nuclear Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Doğrudan indirgenme, döner tabanlı fırın, Demir oksit, Uçucu, Isı transferi, Kinetik, Direct Reduction, RHF, Iron oxides, Volatile
  7. Yıl: 2008
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Nükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2018

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL

  2. Synthesis of bleach activators for textile industry

    Tekstil sektörü için ağartma aktivatörlerinin sentezi

    PELİN ALTAY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEVİN ÇİĞDEM GÜRSOY

  3. 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

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜRALP ÖZKOÇ

  4. 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

    İngilizce

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF YAĞCI

  5. Metal alkoksit temelli kompozit materyal sentezi ve boya adsorpsiyonunda kullanımı

    Metal alkoxide based composite materials synthesis and use indye adsorption

    MELTEM ASILTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Kimyaİnönü Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENGİN ŞENER

    DOÇ. DR. HİKMET SAYILKAN