NUMERICAL INVESTIGATION OF NON-PREMIXED COMBUSTION INSIDE A THREE LAYERED POROUS BURNER WITH FLAMELET MODEL

Authors : Tanju ERGEN, Tamer ŞENER, Onur TUNCER, Cihat BAYTAŞ

Pages : 63-75

Doi:10.47480/isibted.979342

View : 13 | Download : 25

Publication Date : 2021-04-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Bu çalışmanın amacı üç farklı gözeneklilik yoğunluğuna sahip bir yakıcıyı sayısal olarak incelemektir. Bu kanalda ön karışımsız yanma, gözenekli katı ortam ile akışkan arasında ısıl denge olmadığı kabülü ile ısıl dengesiz enerji denklemleri kullanılarak modellenmiştir. Yanma modelinde akış ve yanma mekanizmaları flamelet tablolama modeli ile ayrılmıştır ve böylece hesaplama maliyeti düşürülmüştür. Metanın hava ile yanması GRI 3.0 mekanizması ile modellenmiştir. Üçünçü gözenekli katmanın zararlı gaz salımına etkisini gözlemlemek için, son katmanın 8-30 PPI aralığında değişen farklı gözeneklilik değerleri ile hesaplamalar yapılmıştır. Ek olarak, yakıcı gücünün ve fazla hava oranının yakıcıya etkisi de incelenmiştir. Hesaplamalar sonucunda sıcaklık dağılımı ve türlerin kütle kesirleri elde edilmiştir. Ön karışımsız yanmada tepkime tam oranlı şartlarda gerçekleşeceğinden yakıcı içerisindeki en yüksek sıcaklık her durum için benzer bulunmuştur. Yakıcının NOx ve CO salım değerleri uluslararası standartlar ile kıyaslanmıştır ve CO salımlarının her durumda standartların altında olduğu fakat NOx salımlarının sadece yüksek hava oranları ve ısıl güçler ile düşük çıktığı görülmüştür. Ek olarak üçüncü katmanın gözenek yoğunluğu (PPI değeri) düşürüldükçe zararlı gaz salım değerlerinin de çokça düştüğü görülmüştür.
Keywords : Gözenekli ortam, Yanma, Flamelet modeli, Isıl dengesiz model