ÖN KARIŞIMLI BİR YANMA ODASINDA METANIN YANMA KARAKTERİSTİKLERİNİN RENKSİZ DAĞITILMIŞ YANMA ŞARTLARINDA SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

Authors : Çağrı TÜMER, Serhat KARYEYEN

Pages : 895-924

Doi:10.29109/gujsc.1151869

View : 14 | Download : 8

Publication Date : 2022-12-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Dünya genelinde enerji ihtiyacındaki artış ve fosil enerji kaynaklarının tükeniyor olması sebebiyle kaynakların daha verimli kullanılması gerekmektedir. Kullanılan kaynakların çevreye olan zararları ise enerji ihtiyacındaki artış ile paralel olarak artmakta ve geri dönülemez zararlara sebep olmaktadır. Renksiz dağıtılmış yanma yaklaşımı ile yakıtların çevreye olan zararlarını minimuma indirmek amaçlanmış ve bu çalışmada da renksiz dağıtılmış yanma metodu uygulanmıştır. Yanma koşulları için hazırlanmış olan bir yakıcı içerisine ön karışımlı olarak hava-yakıt karışımı gönderilmiş ve farklı koşullar altında hava fazlalık katsayısı insert ignore into journalissuearticles values(λ); değiştirilerek sonuçlar incelenmiştir. Hava-yakıt oranı değiştirilerek insert ignore into journalissuearticles values(λ=1.2 ve λ=1.7); yanma sonucu ortaya çıkan CO, CO2, NOx emisyonlarını düşürmek amaçlanmıştır. Modellemeler Ansys Fluent Student Edition yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ansys Fluent yazılımında üç boyutlu sayısal modelleme için Species Transport yanma modeli ve P-1 radyasyon modeli seçilmiştir. Yanma modeli GRI-MECH kullanılmış, 64 basamaklı bir kimyasal reaksiyon oluşturulmuş ve Eddy Dissipation Concept modeli ile entegrasyonu yapılarak gerçekleştirilmiştir. Model ve reaksiyon sonucu doğrulaması için elde edilen deney sonuçlarıyla sabit yanma koşullarının karşılaştırılması yapılmıştır. Oksitleyici olarak hava kullanılmış ancak yakıt ile oksitleyici yanma odasına girmeden önce karıştırılarak kullanılmıştır. İlk koşul için hava fazlalık katsayısı λ= 1.2 karşılaştırılacak ikinci koşul için ise hava fazlalık katsayısı λ= 1.7 seçilmiş ve 10kW güç altında çalışılmıştır. Renksiz dağıtılmış yanma şartları ise yakıt hava karışımı içerisindeki oksijen oranları sırasıyla %21 O2 insert ignore into journalissuearticles values(renksiz dağıtılmış yanma şartlarının uygulanmadığı oran); %19 O2, %17 O2 ve %15 O2 olacak şekilde uygulanmıştır. Uygulama sonucunda ortaya çıkan yakıt hava oranları tablolarda gösterilmiş ve sonuçları karşılaştırılmıştır. Renksiz dağıtılmış yanma koşulları uygulanırken yanma odasına giren O2 konsantrasyonu oransal olarak azaltılması için seyreltici olarak N2 beslenmiş ve yanma koşuları buna göre incelenmiştir. Sonuçlar irdelendiğinde, renksiz dağıtılmış yanma ile daha homojen bir sıcaklık dağılımı elde edilirken CO2, NOX ve CO emisyonlarında önemli derecede azalmalar gözlenmiştir.
Keywords : renksiz dağıtılmış yanma, dağıtılmış yanma, düşük emisyon, düşük nox