Ön karışımlı alevlerin modellenmesi ve is oluşumunun incelenmesi
Modeling of premixed flames and investigation of soot formation
- Tez No: 760355
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KOPAÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Yanma olaylarının daha iyi anlaşılabilmesi, deneysel verilerin doğrulanması ve yeniden üretilmesi, tepkime mekanizması geliştirilmesi ve doğrulanması, çok boyutlu ve türbülanslı akışlı modellemelerin temelini oluşturması açılarından bir boyutlu laminer ön karışımlı alevlerin sayısal çözümü önem taşır. Bu çalışmada bahsedilen alev modelinin sayısal analizini ve istenildiği takdirde is analizi de gerçekleştiren bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Ön karışımlı laminer alevin bir boyutlu olarak sayısal çözümünün yapılması için, gaz karışımlarının termodinamik ve taşınım özelliklerinin hesaplanmasına, adyabatik alev sıcaklığı hesabına, gaz karışımlarının termodinamik denge çözümüne, kimyasal kinetik mekanizmaların kullanılmasına, kütle ve enerji korunum denklemlerinin ve is oluşumunun modelinin çözülmesine gereksinim duyulur. Bunlar gibi ihtiyaç duyulan tüm denklem setleri programın kendisi ve/veya kendisine ait alt programlar tarafından gerçekleştirilmektedir. Bu çalışma kapsamında geliştirilen program kendi bünyesi dışında sadece açık kaynak kodlu veya özgür lisanslı matematik kütüphaneleri kullanmaktadır. Yapılan modellemelerde yakıt olarak metan – asetilen – etilen – propan – hidrojen gibi birbirinden farklı yakıtlar/karışımları kullanılmış, karışım olarak ise yakıt-hava, yakıt-oksijen, yakıt-oksijen-argon gibi farklı alevler seçilmiştir. Modellenen alevler için çoğu zaman farklı tepkime mekanizmaları seçilmeye çalışılmıştır. Bu farklılıklar ile yazılan programın farklı yakıt, yakıt karışımları, farklı karışımlar veya mekanizmalarla da uyumlu olduğu vurgulanmıştır. Yazılan program sonucu elde edilen veriler ile literatürde bulunan deneysel ve/veya modelleme sonuçları karşılaştırılmış ve sunulmuştur. Adyabatik alev sıcaklığı, denge çözümleri, alev boyunca bileşen dağılımı ve is oluşumu verileri farklı yakıtlar, yakıt-hava eşdeğer oranları ve soğuk karışım giriş hızlarında denenmiştir. Elde edilen sonuçların literatür verileri ile uyumlu olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The numerical solution of one dimensional laminar premixed flames is important for a better understanding of combustion phenomena, validation and reproduction of experimental data, generation and verification of reaction mechanisms, and forming the basis of multidimensional and/or turbulent flames. In this study, a computer program has been developed that performs numerical analysis of the flame model and, if desired, with the soot analysis. For one dimensional numerical solution of laminar premixed flames, it is necessary to calculate the thermodynamic and the transport properties of gas mixtures and the adiabatic flame temperature, to use chemical kinetic mechanisms, to solve mass and energy conservation equations, the thermodynamic equilibrium solution of gas mixtures and the soot formation model. All these needed equation sets are handled by program itself/subroutines. The program developed within the scope of this study uses only open source/free licensed math libraries outside of its own body. Different flames were modeled with several mixtures methane/ethylene/propane/ hydrogen and their combinations with different oxidizer streams like oxygen/air/oxygen-argon. Different reaction mechanisms tried to be selected for the modeled flames. With these differences, it is emphasized that the written code is compatible with different fuels or fuel mixtures and different oxidizers or reaction mechanisms. The obtained data with the written code and some experimental and/or modeling results in the literature are compared and presented. The adiabatic flame temperature, the equilibrium compositions, the species profiles within the flame and the soot formation data were simulated with different fuels, different equivalence ratios and cold mixture inlet velocities. It was observed that the results were in a good agreement with the literature data.
Benzer Tezler
- A general purpose large-eddy simulation/probability density function simulator on block structured grids
Blok yapısal çözüm ağları üzerinde genel amaçlı large eddy simulasyonu / olasılık yoğunluk fonksiyonu çözücüsü
HASRET TÜRKERİ
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METIN MURADOGLU
- Fundamental understanding of turbulent combustion in droplet-laden mixtures using direct numerical simulations
Damlacık yüklü karışımlarda türbülanslı yanmanın direk sayısal analiz yöntemi kullanılarak incelenmesi
GULCAN OZEL EROL
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiUniversity of Newcastle upon TyneMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NILANJAN CHAKRABORTY
- Turbulent combustion modelling with a fully coupled fully implicit solver
Tam akuple ve tam kapalı çözücü ile türbülanslı yanma modellemesi
MUSA ONUR ÖZTÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM SİNAN AKMANDOR
- Numerical investigations of models for use in computational fluid dynamics simulations of pulverized coal flames with emphasis on thermal decomposition and combustion stages
Pülverize kömür alevlerinin hesaplamalı akışkanlar mekaniği simülasyonlarında kullanılan modellerin, termal ayrışma ve yanma etapları irdelenerek nümerik olarak incelenmesi
ERİNÇ KAPUSUZ
Doktora
İngilizce
2018
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ YILMAZ
DR. İSKENDER GÖKALP
- Experimental and numerical analyses at combustion chamber of ramjet engines
Ramjet motorları yanma odasında deneysel ve sayısal analizler
MEHMET ALTUĞ YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KODAL