Bir scramjet motoru yanma odasında yanma karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Afşin Kılıçarslan ÖZBEK

Danışman: Serhat Karyeyen

Özet:

Hava araçları ileri teknoloji ile birlikte gelişmeye başlamıştır. Yüksek hızlarda itkiyi artırmak ve kirletici seviyesini azaltmak için araştırmacılar farklı yanma tekniklerine odaklanmaktadır. Bu amaçla, çalışma kapsamında bir Scramjet motor yanma odası incelenmiştir. Havadaki azaltılmış oksijen konsantrasyonunun Scramjet motorunun yanması üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Hidrojen yakıtlı bir Scramjet motoru kullanılmıştır. Scramjet motoru yanma odasının yanma karakteristikleri üzerindeki oksijen konsantrasyonu etkilerini araştırmak için, oksitleyicideki (kütlece) oksijen konsantrasyonu azaltılmıştır ve konsantrasyon koşulları %23,2, %21, %20, % 19 , %18, % 17, %16 ve %15’te gerçekleştirilmiştir. Oksijen konsantrasyonunun yanma üzerindeki etkilerini araştırmak için modellemelerde türbülanslı modelleme için Reynolds Ortalama Navier-Stokes (RANS) standart türbülans modeli tercih edilmiştir. Yanmayı modellemek için Eddy Dissipation ve Finite Rate yanma modelinin bir kombinasyonu tercih edilmiştir. Modellemeler yoluyla elde edilen veriler deneysel verilerle karşılaştırılmış ve sonuçların ölçümlerle iyi bir uyum içinde olduğu görülmüştür. Öngörülen sonuçlar değerlendirilmiştir ve oksijen konsantrasyonu arttıkça hızın da arttığı sonucuna varılmıştır. Oksijen konsantrasyonunun neden olduğu sıcaklık farkının, alev konumunun yakıcıdan uzaklaştıkça azaldığı da tahmin edilmiştir.

Anahtar Kelimeler : Scramjet, hidrojen, yanma, azaltılmış oksijen konsantrasyonu