Sentetik yakıtların yanma kararsızlığının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of combustion instability of synthetic fuels
- Tez No: 548500
- Danışmanlar: PROF. DR. İLKER YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Sivil Havacılık, Energy, Mechanical Engineering, Civil Aviation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 226
Özet
Türbülanslı ve fakir ön karışımlı yakıcılar, düşük kirletici emisyonlara sahip modern gaz türbin motorlarının geliştirilmesi için büyük bir potansiyele sahip olmalarına rağmen ısı salınımı dalgalanmaları ve yakıcı akustikleri arasındaki eşleşmenin sebep olduğu yanma kararsızlıklarına karşı oldukça duyarlıdırlar. Bu nedenle, kararsızlıkların meydana geldiği şartları tahmin etmek alev davranışını anlayabilmek için son derece önemlidir. Bu tez çalışmasında, farklı oranlarda sentetik gaz yakıtların (H2/CO/CO2/CNG/CH4 karışımları) yanma kararsızlıkları ve basınç dalgalanmaları ile alev sönmesi ve alev geri tepmesi olayının ortaya çıkışı arasındaki ilişki ön karışımlı-girdap üreteçli-laboratuvar ölçekli bir yakıcıda deneysel olarak araştırılmıştır. Yanma odasına kollarına yerleştirilen mekanik aktüatör görevi gören hoparlörler vasıtasıyla alev farklı frekanslardaki (0-300 Hz) sinüzoidal ses dalgalarıyla akustik olarak zorlanmıştır. Yapılan dinamik/statik basınç, ışık şiddeti, sıcaklık ve emisyon ölçümleri ile anlık alev görüntüleri alınarak yakıt kompozisyonu, eşdeğerlik oranı, girdap sayısı ve girdap üreteci çap oranının alev davranışı üzerine etkileri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Elde edilen veriler, 3 farklı frekans değerinde (95, 175, 260 Hz) yanma odasının yüksek genlikli basınç dalgalanmaları ile rezonansa girdiğini göstermiştir. Yapılan deneyler sonucunda, yakıt kompozisyonu ve eşdeğerlik oranının alev kararlılığı üzerine etkisi belirgin bir şekilde gözlemlenirken, girdap sayısı ve girdap üreteci çap oranının etkisi ise tekdüze bir davranış sergilememiştir.
Özet (Çeviri)
Although turbulent and lean pre-mixed burners have a great potential for development of modern gas turbine engines with low pollutant emissions, they are highly susceptible to combustion instabilities caused by coupling between heat release fluctuations and combustor acoustics. Therefore, predicting conditions in which instabilities occur is extremely important to understand flame behavior. In this thesis study, the combustion instability of synthetic gas fuels (H2/CO/CO2/CNG/CH4 mixtures) at various proportions and relationship between pressure fluctuations and occurrence of flame blowout and flashback were experimentally investigated in a premixed-swirl stabilized-laboratory scale burner. The flame was acoustically forced by sinusoidal sound waves at different frequencies (0-300 Hz) by means of loudspeakers acting as mechanical actuators mounted in two-side of the combustion chamber. Dynamic/static pressure, luminous intensity, temperature and emission measurements and instant flame images were taken, and the effects of fuel composition, equivalence ratio, swirl number and swirler hub to outer diameter ratio on flame behavior under thermo-acoustic forcing were investigated in detail. The obtained data showed that the combustion chamber resonated with high amplitude pressure fluctuations at 3 different frequencies (95, 175, 260 Hz). As a result of the experiments, the effect of the fuel composition and equivalence ratio on flame stability was clearly observed, whereas the swirl number and swirler hub to outer diameter ratio showed non-monotonic behavior.
Benzer Tezler
- Oksijenle zenginleştirilen sentetik gaz yakıtların yanma kararsızlığının deneysel incelenmesi
Experimental investigation of combustion instabilityof oxygen enri̇ched synthetic gas fuels
BUĞRAHAN ALABAŞ
Doktora
Türkçe
2021
Sivil HavacılıkErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLKER YILMAZ
- Sentetik yakıtların yanma kararsızlığına manyetik alan etkilerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of magnetic field effects on combustion stability of synthetic fuels
OZAN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Sivil HavacılıkErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT TAŞTAN
PROF. DR. İLKER YILMAZ
- Sentetik gaz yakıtların yanma karakteristiklerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of combustion characteristics of synthetic gases
HARUN YILMAZ
- Karbonnanotüp katkılı polimerik membranların içme suyu arıtımında kullanılması
Using polimeric membranes with carbonnanotube for potable water treatment
VİLDAN CANSIZ SELÇUK
Doktora
Türkçe
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEŞE TÜFEKCİ
- Gaz türbinli motorlarda kullanılan sentetik yakıtların kirletici emisyonlarının GAO algoritması tabanlı ysa modeliyle incelenmesi
Investigation of pollutant emissions of synthetic fuels used in gas turbine engines with GAO algorithm based ann
MUHAMMED OSMAN AKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Uçak MühendisliğiErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KONAR