Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ozan KEKÜL
Danışman: Mustafa İlbaş
Özet:
Amonyak, kütlece %17,8 oranında hidrojen içeriği ile fosil yakıtlara alternatif olması açısından umut verici bir enerji kaynağıdır. Bununla birlikte, amonyağın yanma performansı ile fosil yakıtların yanma performansı kıyaslandığında, dar alevlenebilirlik limiti, düşük yanma hızı ve alev sıcaklığı gibi aşılması gereken bazı zorluklar mevcuttur. Bu tez kapsamında, ülkemiz şartları dahilinde üretilmesi mümkün olan amonyağın yanma performansının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, kömür gazları kullanılmış ve tamamen yerli kaynaklar ile elde edilebilen amonyak-hidrojence zengin kömür gazları yakıt karışımlarının yanma ve emisyon davranışları HAD kodu yardımı ile sayısal olarak incelenmiştir. Bununla birlikte, amonyak-hava karışımı içerisine yapılan HZKG ilavesinin etkilerinin daha detaylı olarak irdelenmesi amacıyla, amonyak-hidrojen yakıt karışımları ve amonyak-hava karışımı için de çalışmalar yapılmış olup, elde edilen sonuçlar birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Böylece, amonyak-hava karışımı içerisine yapılan HZKG ilavesinin, amonyak-hava karışımının yanma ve emisyon performansı açısından hidrojen eklentisine göre ne ölçüde alternatif olabileceği değerlendirilmiştir. Deneysel çalışmalar sırasında amonyak-hava karışımı için kararlı bir alev elde edilmesi, brülöre yapılan hidrojen beslemesi ile öncelikle bir pilot alev meydana getirilmesiyle mümkün olmuştur. Amonyakhava karışımına yapılan hidrojen ilavesi, amonyak-hava karışımının reaktivitesi, alev sıcaklığı ve yanma hızı gibi özellikleri üzerinde pozitif etkiler meydana getirmiştir. Buna karşın, hidrojen miktarının artmasıyla, yanma odası boyunca meydana gelen NO emisyonları yükselmiştir. Diğer taraftan amonyak-hava karışımı içerisine yapılan HZKG ilavesi de yanma odası içerisindeki sıcaklık seviyelerini yükseltmiştir. Bununla birlikte, KFG ile karıştırma, SG ile karıştırmaya göre daha iyi bir yanma performansı meydana getirmiştir. Ayrıca, amonyak-hava karışımına yapılan HZKG ilavesi, yanma odası boyunca tahmin edilen emisyonlarının yükselmesine neden olmuştur. NO emisyon oluşumu açısından da KFG ile karıştırma daha olumlu sonuçlar vermiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışması ile, HZKG ilavesinin, amonyak-hava karışımının yanma performansını yükseltmede, özellikle yanma odası boyunca meydana gelen sıcaklık dağılımı ve NO emisyonları açısından hidrojene karşı iyi bir alternatif olabileceği ortaya konulmuştur.
| Anahtar Kelimeler : Yanma, emisyon, amonyak, hidrojen, kömür gazı |