Renksiz dağıtılmış yanma şartlarında seyrelticinin yanma karakteristiklerine etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical analyses of diluent effect on combustion characteristics under colorless distributed combustion conditions
- Tez No: 700734
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERHAT KARYEYEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Bu çalışmada, metan ve hidrojence zenginleştirilmiş metan karışımlı yakıtlar kullanılarak yeni bir yakma yöntemi olan renksiz dağıtılmış yanma koşulları (CDC) sayısal olarak incelenmiştir. CDC koşullarını başarılması için oksitleyici %21'den %13'e kadar N2 ve CO2 seyrelticileri kullanılarak azaltılmıştır. Ayrıca oksitleyici ön ısıtma etkisini gözlemleyebilmek için oksitleyici hem 300 K hem de 600 K'e kadar ısıtılarak sayısal analizler yapılmıştır. Seçilen yanma odası simetrik olarak yerleştirilmiş iki yakıt girişi ve iki oksitleyici giriş bölümü sayesinde girdap akışları oluşturmuştur. Yakıt debileri 2 kW ısıl güce göre düzenlenmiştir. Oksitleyici akış hızları farklı eşdeğerlik oranları ve seyreltme oranları dikkate alınarak hesaplanmıştır. Ayrıca yakıt giriş ve oksitleyici giriş yapısının yanmaya etkisi hem paralel hem de çapraz akışlı olarak karşılaştırılarak incelenmiştir. Tüm bu analizler Ansys Fluent hesaplamalı akışkanlar dinamiği ticari kodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Siklonik bir yakıcıda daha doğru türbülans akış tahmini yapabilmek için Reynold Stress Model kullanılmıştır. Özetle, CDC koşulları, yanma odası boyunca genişletilmiş alev yapısı, alev kararlılığı, daha homojen sıcaklık dağılımı, ultra düşük NOX ve düşük CO emisyon seviyeleri ile sağlanmıştır. Özellikle hidrojen ilavesi ile birlikte öngörülen alev kararsızlıkları CDC ile elimine edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, colorless distributed combustion conditions (CDC) which is a novel combustion method have been examined as numerical by using methane and hydrogen enriched methane mixtures fuels. In order to achive CDC conditions, oxidizer has been diluted with N2 / CO2 under different oxygen concentrations, 21% to 13%. Moreover, to be able to observe oxidizer pre-heating effect, numerical analyses have been conducted with 300K and 600K oxidizer temperatures. Selected combustion chamber created swirl flows through symmetrically located two fuel inlet and two oxidizer inlet sections. Fuel flow rates have been arranged based on thermal power of 2 kW. Oxidizer flow rates have been calculated by taking into account various equivalence ratio and dilution ratios. In addition that, fuel and oxidizer inlet structures on combustion have been investigated by comparing as both parallel and cross flows. All these analyses have been implemented by using Ansys Fluent computational fluid dynamics commercial codes. In order to make more accurate turbulence flow predictions, Reynold Stress Model has been used. In summary, CDC conditions have been provided with broadened flame structure throughout cumbustion chamber, flame stability, uniformly temperature distribution, ultra low NOX and low CO emissions levels. Especially, predicted flame instabilities along with hydrogen addition have been eliminated with CDC.
Benzer Tezler
- Yüksek iç resirkülasyonlu bir yanma odası için renksiz dağıtılmış yanma şartlarında yanma karakteristiklerinin araştırılması
Investigation of combustion characteristics on colorless distributed combustion conditions in a high internal recirculative combustor
ALPARSLAN İLBAŞ
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BAHADIR ÖZDEMİR
DOÇ. DR. SERHAT KARYEYEN
- Mini gaz türbinli motorda hidrojen ve biyogaz ilavelerinin jet yakıtının yanma ve emisyon performansına etkisinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the effect of hydrogen and biogas additions on the combustion and emission performance of jet fuel in a mini gas turbine engine
HÜSAMETTİN ALPEREN ALABAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiErciyes ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE ALBAYRAK ÇEPER
- Renksiz dağıtılmış yanmanın ön karışımlı metan alev karakteristiklerine olan etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of colorless distrubuted combustion effect on premixed methane flame characteristics
ÇAĞRI TÜMER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERHAT KARYEYEN
- 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