Design and modeling of a non-thermal plasma reactor for co2 dissociation
Co2 ayrışması için termal olmayan plazma reaktörünün modellemesi ve tasarımı
- Tez No: 625775
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR TAYLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: ODTÜ Kuzey Kıbrıs Kampüsü-Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sürdürülebilir Çevre ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Enerji ihtiyacı zamanla sürekli olarak artmaktadır ve temel enerji kaynaklarından birisi yanma sonrasında karbon dioksit (CO2) salan fosil yakıtlardır. Sera gazı olan CO2, son birkaç on yılda dünya iklimi üzerinde çevresel olarak olumsuz etkiler yaratmakta ve iklim ve ekosistemin uzun vadeli sürdürülebilirliği için ciddi yöntemlerin gerekliliğini ortaya çıkarmaktadır. Bir yöntem, alternatif hidrokarbon yakıtları üretmek için kullanılabilecek sentez gazı üretmek için CO2'yi ayrıştırmaktır. Bu yöntem için plazma reaktörlerinin kullanımına yönelik araştırmalar yapılmış ancak deneysel yapılan araştırmalar hem kaynak hem de zaman kayıplarını beraberinde getirmektedir. Bu sebeple, bu çalışma termal olmayan plazma reaktördeki karbon dioksit ayrışmasının modellemesini üzerine odaklanmaktadır. Çalışma kapsamında iki temel model kullanılmıştır; akışkanlar yaklaşımı içeren tek boyutlu model ve sıfır boyutlu reaksiyon kinetiği modeli. Elektron çarpışmasına dayalı CO2 ayrışması için farklı çarpışma kesit verileri kullanılarak sonuçlar üzerine bir duyarlılık analizi yapılmıştır. Çalışma sonuçları, elektronların reaktör içerisindeki mekansal dağılımının öncelikle elektron bağlanmasına, iyonlaşmasına CO2'nin elektronik uyarılmasına bağlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca, Argon ve Xenon gibi taşıyıcı gazların kullanılması da elektron dağılım şeklinin değişmesine sebep olduğu sonucuna varılmıştır. Sıfır boyutlu reaksiyon kinetiği modeli de kütlesel olayların etkilerini benzetimler aracılığıyla açığa çıkarmış ve CO2 ayrışmasını niteliksel olarak incelemeye olanak sağlamıştır.
Özet (Çeviri)
The requirement of energy constantly increases with time, and one of the major sources of energy is fossil fuels which release carbon dioxide upon combustion. Environmentally, CO2 is a greenhouse gas which has had a tremendous impact on the Earth's climate over the last few decades and the urges serious mitigation methods for the long-term sustainability of the Earth's climate and ecosystem. One mitigation method is the dissociation of CO2 to produce synthesis gas which can be used to produce alternative hydrocarbon fuels. There have been studies investigating the use of plasma reactors for synthesis gas production but experimentation has proven to be resource and time-consuming. Hence, this study focuses on modelling the dissociation of carbon dioxide in non-thermal plasma reactors via a one-dimensional fluid approximation and a zero-dimensional kinetics analysis. A sensitivity analysis of the results is conducted by using different collision cross-section data for the electron impact dissociation of CO2. The results show the spatial distribution of electrons depends upon electron attachment, ionization and electronic excitation of CO2 primarily, and addition of carrier gases such as Argon and Xenon and their effects on the shape of the distribution.
Benzer Tezler
- Alçak gerilim ark modelleri ve arkın ısıl analizi
Low voltage arc models and thermal analysis of arc
AYTUĞ FONT
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEVORK MARDİKYAN
- Enerji verimliliği kriterlerine göre otel tasarımı ve enerji modellemesi
Design and energy modeling of an hotel building according to energy efficiency criterias
BERKEM ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEN DEMİRÖREN
- Analitik kesirli mertebe PID kontrol tasarımı: manyetik askı sistemine uygulanması
Analytical fractional order PID controller design: Case study on magnetic leviaton system
SERGEN BERKAY KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜJDE GÜZELKAYA
- Design and electromechanical modeling of vertically stacked silicon nanowire arrays as coupled resonators
Üst üste yerleştirilmiş silisyum nanotel dizilerinin bağlaşımlı çınlaçlar olarak tasarımı ve elektromekanik modellemesi
İSMAİL YORULMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. B. ERDEM ALACA