Küresel bir yakıcıda hidrojen yanmasının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) kullanılarak modellenmesi
Computational fluid dynamics (CFD) modelling of hydrogen combustion in a spherical combustor
- Tez No: 330688
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA İLBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Bu tez çalışmasında hidrojen yakıtının yanma ve emisyon performansı sayısal olarak incelenmiştir. Küresel bir yanma odasında hidrojen yanması Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (CFD) kullanılarak modellenmiştir. Modelleme üç boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir.Bu tez çalışması 6 bölümden oluşmuştur. 1. bölümde giriş ve literatür araştırması yapılmıştır. 2. bölümde hidrojen enerjisi, yanma, hava kirliliği, NOx oluşumu ve azaltma yöntemleri hakkında genel bilgiler verilmiştir. 3. bölümde CFD hakkında bilgi ve temel denklemler verilmiştir. 4. bölümde küresel bir yanma odası için CFD modellemesi açıklanmış ve gerekli model şartları tanımlanmıştır. 5. bölümde CFD modelleme sonuçları üç boyutlu olarak ve grafik halinde gösterilerek incelenmiştir. 6. bölümde de sonuç ve gelecek çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur.Modelleme sonucunda sıcaklık dağılımları, hız dağılımları ve NOx dahil gaz konsantrasyonları detaylı olarak elde edilmiştir. Hidrojen yanması farklı hava fazlalık katsayılarında (?=0,9, ?=1,0, ?=1,1 ve ?=1,2) ve farklı güçlerde (40 ve 60 kw) gerçekleştirilmiştir. Bu sonuçlara göre sıcaklığın yüksek olduğu bölgelerde NOx emisyon değerinin, sıcaklığın düşük olduğu bölgelerdeki NOx emisyon değerinden daha fazla olduğu, dolayısıyla da sıcaklıkla NOx emisyonu arasında doğru orantılı bir ilişki olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca tüm ısıl güç şartlarında hava fazlalık değerinin artması ile alev sıcaklığı azalmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the combustion and emission performances of hydrogen have been numerically investigated in a spherical combustor. Hydrogen combustion was modelled by using CFD code Ansys Fluent.This thesis consists of six chapters. Introduction and literature survey were given at the first part of thesis. Then, general information about hydrogen energy combustion, air pollution, NOx emission and decrease techniques of NOx emissions are given at the second part. In the third chapter, general information about CFD modelling and the fundamental equations were mentioned. CFD modelling for a spherical combustor and boundary condutions were determined at the fourth part. In the fifth chapter, CFD modelling results were presented in figures. Finally conclusions and advices for future studies were given at the final chapter of this thesis.As a result of modelling, temperature, velocity and NOx emission distributions have been performed. Hydrogen combustion was modelled different thermal powers (40 and 60 kW) and different excess air ratios (?=0.9, ?=1.0, ?=1.1 and ?=1.2). According to this results, the value of NOx emissions in high temperature zones were more than the value of NOx emissions in low temperature zones. Also, the flame temperature decreased with increasing excess air ratio in all thermal power conditions.
Benzer Tezler
- Metan ve metan-hidrojen karışımı yakıtların kullanıldığı gaz türbinlerinde yanmanın ve azot oksit oluşumunun modellenmesi
Modelling of combustion and nitrogen oxide formation in gas turbines using methane and methane-hydrogen blend fuels
MURAT GÖKÇEK
Doktora
Türkçe
2008
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRÜ BEKDEMİR
YRD. DOÇ. DR. HASAN HÜSEYİN ERDEM
- Girdaplı bir yakıcıda dağıtılmış yanma tekniğinin alev stabilizasyonu ve NOx emisyonu üzerine etkileri
The effects of the distributed combustion technique on flamestabilization and NOx emission
GÖKTÜRK CANDAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA İLBAŞ
- Hidrojenle zenginleştirilmiş propan yakıtının yanma kararsızlığının incelenmesi
Investigation of combustion instability of hydrogen enriched propane fuel
OĞUZHAN BOZTOPRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT TAŞTAN
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Ön karışımlı bir yakıcıda kok fırını gazı renksiz dağıtılmış yanma karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of coke oven gas colorless distributed combustion characteristics in a premixed combustor
SEZGİN TAŞDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT KARYEYEN