Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Öğrenci: FATİH AKTAŞ
Danışman: NUREDDİN DİNLER
Özet:Bu çalışmada katalitik konvertör öncesi ısıtmanın konvertör verimine etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Katalitik konvertör tek bir kanal içerisindeki akış dikkate alınarak modellenmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda kanal içerisinde akışın laminar olduğu saptanmıştır. Kanal geometrisi olarak hidrolik çaplar sabit tutularak kare kesit, eşkenar üçgen kesit ve dairesel kesitli üç farklı model kullanılmıştır. Ayrıca kanallar modellenirken kanalın sahip olduğu poroz hacim de tanımlanmıştır. Analiz için ticari bir yazılım olan ANSYS FLUENT yazılımı kullanılmıştır. İlk yaklaşım olarak tek denklemli metan-hava hacimsel yanma reaksiyonu çözdürülmüştür. Bu analiz sonrasında verimin çok düşük kaldığı ve sonuçların gerçek sonuçlarla uyumlu olmadığı belirlenmiştir. Daha sonra ise dışarıdan yazılıp yazılıma dâhil edilen dörtlü ve yirmi dörtlü denklemlerden oluşan yüzeysel indirgeme reaksiyonları tanımlanmıştır. Problemin sınır şartları olarak soğuk çalışma koşullarında ön ısıtma sonucunda egzoz gazının ulaşabileceği sıcaklıklar olan 523K, 623K ve 723K giriş sıcaklıkları tanımlanmıştır. Ayrıca duvar sıcaklığı da sistemin soğuk çalışma koşullarında önemli bir değişken olduğundan farklı sıcaklıklar tanımlanarak çözümlemeler yapılmıştır. Bu analizler sonucunda soğuk çalışma koşullarında egzoz gazına uygulanan ön ısıtmayla birlikte katalitik konvertörün metan dönüşüm veriminin arttığı ve %50 verimle çalışma sıcaklığı (light-off temperature) değerine daha hızlı ulaşarak çevreye daha az salınım yaptığı belirlenmiştir. Kullanılan üç farklı kesitte hidrolik çaplar sabit olduğundan dolayı metan tükenim yüzdesi belirgin bir şekilde değişmemiştir. Ayrıca indirgenme reaksiyonlarının tek denklemden yirmi dört denkleme çıkmasıyla birlikte düşük sıcaklıkta bile modelin doğru olarak çalıştığı belirlenmiştir