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
- Tez No: 842042
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA BAHADIR ÖZDEMİR, DOÇ. DR. SERHAT KARYEYEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Bu çalışmada yüksek iç resirkülasyonlu yanma odasında renksiz dağıtılmış yanma şartlarında yanma karakteristiği araştırılmıştır. Gaz türbini yanma odası karakteristiğine benzer, yüksek termal enerji yoğunluğuna sahip bir yanma odası modeli kullanılarak, oksitleyici olarak gönderilen havadaki oksijen oranının düşürülmesi ile ve hava giriş kısmına eklenen özgün tasarlanan girdap oluşturucular etkisinde yanma analizleri sayısal çözümleme ile gerçekleştirilmiştir. Yakıt olarak metan gazı ve kok fırını gazı kullanılan çalışmada, ilk olarak oksitleyici hava içerisindeki oksijen oranı %21, %19, %17 ve %15 olarak kademelendirilmiştir ve sonuçlar incelenmiştir. Oksijen oranının %21'den %15'e düşürülmesi ile birlikte yanma odasını içerisinde ulaşılan en yüksek sıcaklıkta %9 oranında düşüş gözlemlenmiştir. Bununla birlikte azot oksit oluşumunda %99 oranında düşüş gözlemlenmiştir. Oksitleyici hava içerisindeki oksijen oranının düşülmesi ile birlikte, havanın farklı girdap sayılarında şartlandırılmasının etkilerini incelemek amacıyla uygun girdap oluşturucular tasarlanmış ve girdap sayısı 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 ve 1 için sonuçlar incelenmiştir. Oksitleyici hava içerisindeki oksijen oranının düşürülmesi ve girdap sayısının dağıtılmış yanma şartlarının elde edilmesine katkısı incelenmiş ve yanma sonu gazlardaki azot oksit oluşumu değerlendirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, oksijen oranındaki düşüş etkisinde yanma odası boyunca sıcaklık dağılımının daha homojen gerçekleştiği, termal ve ani azot oksit oluşum değerlerinde büyük ölçüde azalma meydana geldiği ve ulaşılan en yüksek sıcaklık değerlerinin düştüğü görülmüştür. Girdap oluşturucu etkisinde hava ve yakıt karışımının daha hızlı gerçekleştiği, bunun yanma odası içerisinde akış karakteristiği üzerine etkileri olduğu ve genel olarak dağıtılmış yanma şartlarına yakın koşulların elde edilmesine yardımcı olabilecek şekilde resirkülasyona olumlu etkileri olduğu gözlemlenmiştir. %21 oksijen oranı için, girdap sayısının 0'dan 1'e çıkarılması ile azot oksit oluşumu yaklaşık %50 oranında düşürülebilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the combustion characteristics were investigated under colorless distributed combustion conditions in the combustion chamber with high internal recirculation. By using a combustion chamber model with high thermal energy density similar to the gas turbine combustion chamber characteristic, the combustion analyses were carried out by reducing the oxygen ratio in the air sent as the oxidizer and under the influence of uniquely designed vortex generators added to the air inlet part, by numerical analysis. Firstly, which used methane gas and coke oven gas as fuel, the oxygen ratio in the oxidizing air was graded as 21%, 19%, 17% and 15%, and the results were examined. When the oxygen rate was reduced from 21% to 15%, a 9% decrease in the highest temperature reached in the combustion chamber was observed. In addition, a 99% decrease in nitrogen oxide formation was observed. In order to examine the effects of conditioning the air at different swirl numbers along with the reduction of the oxygen content in the oxidizing air, suitable swirler were designed and the results for swirl numbers 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 and 1 were examined. The contribution of the reduction of the oxygen content in the oxidizing air and the swirl number to obtaining the distributed combustion conditions were investigated and the formation of nitrogen oxides in the produced gases was evaluated. When the results were examined, it was observed that the temperature distribution throughout the combustion chamber was more homogeneous under the effect of the decrease in the oxygen ratio, the thermal and prompt nitrogen oxide formation values were greatly reduced, and the highest temperature values reached were decreased. It has been observed that the air and fuel mixture occurs faster in the swirler effect, which has effects on the flow characteristics in the combustion chamber and has positive effects on recirculation, which can help to obtain conditions close to distributed combustion conditions in general. For 21% oxygen ratio, nitrogen oxide formation could be reduced by approximately 50% by increasing the swirl number from 0 to 1.
Benzer Tezler
- 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
- An alternative fuel assessment model for ships and experiments on the effect of methanol on diesel engines
Gemiler için bir alternatif yakıt değerlendirme modeli ve metanolün dizel motorlarda etkileri üzerine deneysel çalışma
BURAK ZİNCİR
Doktora
İngilizce
2019
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DENİZ
- Bir CAI motor uygulamasının sayısal analizi
Numerical analysis of a CAI engine application
MELİH YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELAHADDİN ORHAN AKANSU
- An Experimental investigation of part load problems in centrifugal pumps
Başlık çevirisi yok
NASİR WAQUAR ALİ
- Kara tabanlı somon üretim çifliğinde iklimlendirme sistem seçimi için optimizasyon ve termoekonomik analiz
Optimization and thermoeconomic analysis for hvac system selection in a land-based salmon farm
HİMMET CAN YAVEZOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE