Numerical analysis of oxy-colorless distributed combustion of methane/ammonia mixtures in a premixed model gas turbine combustor
Ön karışımlı bir model gaz türbin yakıcısında, metan/amonyak karışımlarının oksi-renksiz dağıtılmış yanmasının sayısal incelenmesi
- Tez No: 901780
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BUĞRAHAN ALABAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uçak Mühendisligi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Bu çalışma kapsamında hidrojen ekonomisine geçiş aşamasında kısa-orta vadede kullanılması planlanan amonyak/metan karışımlarının deneysel yanmasının 3B modeli üzerinde HAD simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Simülasyon için kullanılan deneysel test teçhizatı modeli basitleştirilerek 12 ayrı nozul yüzeyinden saf metan yakıtının deneysel çalışmalardan alınarak oluşturulan giriş parametreleriyle doğrulama ve ağdan bağımsızlık analizleri gerçekleştirilmiştir.Çalışmada kısmı ön karışımlı yanma modeli ve oksi-renksiz dağıtılmış yanma metodu uygulanmış, türbülans modeli için geliştirilmiş duvar realizable k-ε kullanılmıştır.Saf metana göre ısıl güç sabit tutularak %10 oranında artışla %60'a kadar amonyak eklenmiştir.Aynı zamanda yakıcı hava içerisindeki O2 oranı %21'den %2'lik artışlarla %29'a kadar değiştirilmiştir.metan/amonyak yanmasında amonyak (NH3) ve oksijen (O2) konsantrasyonlarının yanma sıcaklığı,alev hızı, NOx ve CO emisyonları üzerindeki etkileri incelenmiştir.NH3 artışına bağlı olarak laminer ve türbülans alev hızlarında azalma gözlemlenirken O2 artışıyla her iki hızda da artış gözlemlenmiştir.Maksimum sıcaklık NH3 artışına bağlı olarak azalırken, %O2 artışıyla artmıştır.NH3 ilavesi, özellikle düşük O2 koşullarında CO emisyonlarını önemli ölçüde azaltabilirken, yüksek O2 koşullarında bile CO seviyelerinin düşük kalmasını sağlamıştır.NH3 ve O2 yüzdelerindeki artışla NOx emisyonlarında artış gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, 3D HAD simulations of the experimental combustion of ammonia/methane blends, which are planned to be used in the short to medium term during the transition to a hydrogen economy, were performed. A simplified model of the experimental test apparatus was used for the simulations, and validation and mesh independence analyses were conducted using the input parameters derived from the experimental studies with pure methane fuel through 12 separate nozzle surfaces. The partially premixed combustion model and the oxy-colorless distributed combustion method were applied, and the realizable k-ε turbulence model with enhanced wall treatment was used. Ammonia was added in increments of 10%, up to 60%, while maintaining a constant thermal power compared to pure methane. Simultaneously, the O2 concentration in the oxidizer air was varied from 21% to 29% in increments of 2%. The effects of ammonia (NH3) and oxygen (O2) concentrations on combustion temperature, flame speed, NOx, and CO emissions in methane/ammonia combustion were investigated. A decrease in laminar and turbulent flame speeds was observed with an increase in NH3, while an increase in O2 concentration led to an increase in both flame speeds. Maximum temperature decreased with the increase in NH3, while it increased with the O2 concentration. The addition of NH3 significantly reduced CO emissions, especially under low O2 conditions, and maintained low CO levels even under high O2 conditions. An increase in NH3 and O2 percentages resulted in higher NOx emissions.
Benzer Tezler
- Analysis of a pressurized oxy-fuel fluidized bed combustion system for domestic coal fuels
Basınçlı oksi-yanma akışkan yatak sisteminin yerli kömürler için analizi
BURCU AYŞE TANRIVERDİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
EnerjiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ YILMAZ
- Analysis of a pressurized oxy-combustion bubbling fluidized bed system using biomass fuel
Biyokütle yakıtları kullanılan basınçlı bir kabarcıklı oksi -yanma akışkan yatak sisteminin analizi
ZEYNEP BEKTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ YILMAZ
- Havadan bağımsız tahrik sistemlerinde kullanılan oksi-yanmalı gaz türbini güç sistemlerinin termoekolojik ve termoekonomik performans analizi
Thermo-ecological and thermo-economic performance analyses of oxy-combustion gas turbine power systems used in air-independent propulsion systems
İBRAHİM ÖZSARI
Doktora
Türkçe
2021
Bilim ve TeknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASİN ÜST
- Cam ergitme fırınlarında oksijenli yanma ile termal ve akış modellemesi
In The glass melting furnaces, oxygen combustion, thermal and fluid model
HASAN BURAK ÖZLER
- Effects of the plasma-arc cutting on the microstructure and hardness of steel
Başlık çevirisi yok
SELAHATTİN ALGAN