Geri Dön

Numerical and experimental investigation of a domestic natural gas burner and analysis of modifications to achieve low nox emissions

Bir doğal gaz yakıcısının nümerik ve deneysel araştırılması ve düşük nox emisyonu hedefiyle yapılacak değişikliklerin analizi

  1. Tez No: 453697
  2. Yazar: ENGİN UZA
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BARIŞ YILMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Bir Doğal Gaz Yakıcısının Nümerik ve Deneysel Araştırılması ve Düşük NOx Emisyonu Hedefiyle Yapılacak Değişikliklerin Analizi Hesaplamalı akışkan dinamikleri (CFD), yeni veya mevcut tasarımı optimize etmek için etkili bir araçtır. Tasarlama döngüsü sırasında CFD'nin kullanılması, endüstriyel ürün geliştirme ve akademik araştırmalarda doğru tahmin yapabilir, tasarım süresini kısaltabilir ve ürün geliştirme maliyetlerini düşürebilir. Bu tez çalışmasında, ECO-45 endüstriyel ölçekli gaz brülörünün nümerik olarak incelenmiş ve TSE EN 676:2000 standardında tanımlı olan 3. Sınıf 80 mg/kWh'den düşük NOx emisyon değerlerine sahip dizayn yapılması amacıyla nümerik analiz çalışmaları yapılmıştır. Soğuk akış için sayısal çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda farklı meshler karşılaştırarak uygun olan mesh sayısı ve mesh boyutu belirlenmiştir. Ardından belirlenen bu mesh ile reaktif analiz çalışmaları yapılmıştır. Modelleme çalışmalarında, sıcaklık, akış alanları ve farklı geometriler için emisyon değerleri hesaplanmıştır. Reaktif analiz çalışmalarında yapılan 11 case çalışmasında iki farklı kazan geometrisi ve üç farklı brülör geometrisi kullanılmıştır. Reaktif çalışmalarda, yanma emisyonlarının mol fraksiyonları, (NOx, CO_2, O_2) ve statik sıcaklıkları konturları ile incelenmiştir. Farklı hava fazlalık oranları ve brülör yükleri için çalışmalar yapılmıştır. Nümerik simülasyonları doğrulanması için yapılan deneysel çalışmalar ECOSTAR Yakma Sistemleri laboratuvarının mevcut imkanları kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Numerical and Experimental Investigation of a Domestic Natural Gas Burner and Analysis of Modifications to Achieve Low NOx Emissions The computational fluid dynamics (CFD) is an effective tool to optimize new or current design. Using CFD during the design cycle, makes accurate prediction, shorten design time and reduce product development cost in industrial product development and academic researches. In this thesis study, an industrial scale gas burner, namely ECO-45, was investigated numerically for the contribution to the design of a low NOx gas burner satisfying standards defined in TSE EN 676:2000 Class-3 and having NOx level of less than 80 mg/kWh. The numerical studies have been performed initially for cold flow field. The accurate enough mesh number and size have been determined by comparing mesh cases. Then reactive cases have been computed with this mesh. In modelling studies, the temperature and flow fields have been computed and emission levels were calculated for different geometries. In reactive case studies, two different boiler geometries and three different burner geometry have been tried in 11 case studies. The results of reactive studies were examined in terms of contour plots including mole fractions of the emissions (NOx, CO_2, O_2) and static temperatures. Several equivalence ratios and loads were studied. The numerical model was verified and validated with available experimental measurements, including emission levels at the exit of the combustion chamber at the test facilities in ECOSTAR company.

Benzer Tezler

  1. Investigation of CO and CO2 emissions from a domestic gas burner

    Ev tipi setüstü ocak brulörlerinde CO ve CO2 salınımının incelenmesi

    ALPAY ÖZSÜER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÜNVER ÖZKOL

  2. Bir yakıcıda emisyonlara etki eden parametrelerin incelenmesi

    Investigation of the parameters that affect a burning emissions

    BERİA IŞIK CANTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZDEN AĞRA

  3. Yüksek ölçüm hassasiyetine sahip ultrasonik ısı sayacı tasarımı, sayısal ve deneysel olarak incelenmesi

    Ultrasonic heat meter design with high measurement precision, numerical and experimental investigation

    FUAD SAMADZADE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF TEKİN

  4. Turbo solenoid vana

    Turbo solenoid valve

    YAŞAR MUTLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN

  5. Soğutucu akışkan olarak karbondioksit kullanılan transkritik çevrimlerin sayısal ve deneysel incelenmesi

    An experimental and numerical investigation on the transcritical carbondioxide cycles

    ORKAN KURTULUŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN A. HEPERKAN