Akışkan yataklı bir sistemde gaz-katı dağılım karakterizasyonunun belirlenmesi
Determination of gas-solid distribution characterization in a fluidized bed system
- Tez No: 940242
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZHAN ERBAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kütahya Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Dünyada ve Türkiye'de, giderek artan enerji tüketimi, enerji maliyeti ve çevre kirliliğinden dolayı, enerjinin verimli kullanılması, çevresel etkilerin en aza indirilmesi ve buna uygun sistemlerin geliştirilmesi her geçen gün daha büyük önem kazanmaktadır. Bu bağlamda, yeni bulunanlar ile birlikte, Türkiye'nin düşük kaliteli linyit rezervinin temiz ve verimli yakılarak, enerji gereksiniminin önemli bir bölümünün karşılanması büyük önem taşımaktadır. Akışkan yataklar, katı taneciklerin sıvı benzeri davranış sergilediği sistemlerdir. Bu sistemlerde, katı tanecikler gaz veya sıvı içinde hareket eder ve bu hareket, akışkan benzeri bir davranışa yol açar. Özellikle düşük kaliteli fosil veya fosil olmayan yakıtlar tam yanma koşullarına göre yüksek verimde yakılabildiği sistemlerdir. Burada yatak sıcaklığının 1000oC'nin altında tutulmasına bağlı olarak NOx oluşumunun azalması ve uygun adsorbent ilavesi ile SO2'nin tutulması sonucu genelde baca gazı arıtma tesislerinin kurulmasına gerek kalmamaktadır. Türkiye'deki kömürün yüzde 7,3'ü taşkömürü, yüzde 92,7'si linyitten oluşmaktadır. Türkiye'nin 19,3 milyar ton linyit, 1,5 milyar ton civarında taşkömürü rezervi bulunmaktadır. Bunun yanında son yıllarda Türkiye'de de üretimi artan biokütle gibi organik kaynaklı yakıtlarda kullanılmaktadır. Akışkan yataklı sistemlerde yanma ve emisyon süreçleri, büyük ölçüde yatak hidrodinamiği tarafından şekillendirilir. Yatak hidrodinamiği, gaz ve katı fazlar arasındaki iki fazlı akışın etkileşimlerini açıklayan temel bir mekanizmadır. Bu çalışmada, bir akışkan yataktaki iki fazlı akışın hidrodinamik davranışı, ANSYS Fluent yazılımı kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Tasarlanan basit ve klasik akışkan yatak modelleri üzerinden çeşitli analizler gerçekleştirilmiş ve sistem detaylı şekilde ele alınmıştır. Gaz ve katı fazların akış döngüsü görselleştirilmiş, basınç konturları, kolondaki gaz hızı dağılımları ve katı hız dağılımları analiz edilmiştir. Ayrıca, sistem girişindeki hız ve basınç profilleri oluşturularak akışın genel karakteristikleri değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Due to increasing energy consumption, energy costs, and environmental pollution worldwide and in Turkey, the efficient use of energy, minimizing environmental impacts, and the development of appropriate systems are becoming increasingly important. In this context, clean and efficient combustion of Turkey's almost 22 billion tons of low-quality lignite reserves, along with newly discovered resources, is crucial for meeting a significant portion of the country's energy needs. Of Turkey's coal, 7.3% is hard coal, while 92.7% is lignite. Turkey has approximately 19.3 billion tons of lignite and 1.5 billion tons of hard coal reserves. Additionally, fuels from organic sources like biomass, whose production has increased in Turkey in recent years, are also being used.Fluidized beds are systems in which solid particles exhibit fluid-like behavior. In these systems, solid particles move within a gas or liquid, leading to behavior similar to that of a fluid. This technology is particularly effective for burning low-quality fossil or non-fossil fuels under complete combustion conditions. By maintaining bed temperatures at 800-900°C for coal or 400-500°C for non-fossil fuels like biomass, the formation of NOx is reduced, and SO₂ can be captured with the addition of suitable adsorbents. Consequently, the need for flue gas treatment facilities is often eliminated In fluidized beds, combustion and emission behaviors are primarily determined by bed hydrodynamics. Fluidized bed hydrodynamics is a mechanism that explains the interactions and dynamics of gas-solid two-phase flow. In this study, the hydrodynamics of two-phase flow within a fluidized bed were analyzed using the Ansys Fluent computational fluid dynamics program. The model was based on my design, using simpler, more classic fluidized bed designs for various analyses, and the system was examined. The flow cycle created by the gas and solid phases was visualized, and the flow characteristics were analyzed by creating pressure contours, gas velocity distributions within the column, solid velocity distributions, and velocity and pressure profiles at the system inlet.
Benzer Tezler
- CFD simulation of multiphase sulphur removal reactor SAMUM
SAMUM multifaz kükürt temizleme reaktörünün CFD simülasyonu
MERT ERDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
- Inconel 713 LC süper alaşımının akışkan yataklı fırın sistemi ile nitrürlenmesi
Nitriding of inconel 713 LC superalloy with fluidized bed
MİNE YÜCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Biyokütle yakıtlı dolaşımlı tip bir akışkan yataklı buhar kazanında çok fazlı akışın ve yanmanın sayısal incelenmesi
Numerical investigation of multiphase flow and combustion in a biomass fuelled circulating fluidized bed steam boiler
AHMET KEÇECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN TOPAL
- Şeker üretim endüstrisinde çevre sorunlarının çözümüne yönelik modern yaklaşımların belirlenmesi
Determining modern approaches for solution of environmental problems in sugar production industry
TALİP TURNA
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Çevre MühendisliğiErciyes ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM PEKER
- Dolaşımlı akışkan yatakta düşük sıcaklıklarda orman ürünlerinden oluşan gaz ürünlerin deneysel incelenmesi
Experimental investgation of gasification products at low temperature from wood wastes in a circulating fluidized bed
BURCU BOYACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
EnerjiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN TOPAL