Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Mert ÖKTEN
Danışman: Halil İbrahim Variyenli
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:
Bu çalışmada, doğal gaz-hidrojen yakıt karışımının yanmasının ev tipi kombi brülöründe herhangi fiziksel değişime ve performans kaybına neden olmadan kullanılabilirliği deneysel olarak araştırılmış ve sayısal olarak modellenmiştir. Çalışma iki aşamadan meydana gelmektedir. Birinci aşamada hidrojen yakıt ilaveli ve hidrojen yakıt destekli doğal gaz yakıt karışımı, kondenzasyonlu hermetik tip kombide deneysel olarak yakılmıştır. İkinci aşamada ise bir HAD programında modellenmiştir. Hidrojen yakıt ilaveli doğal gaz yanmasında metan miktarı 20 Sl/dk değerinde sabit tutulmuş, oluşturulan yakıt karışımında hidrojen, hacimce %0 ile %75 arasında %5’erlik artışlarla eklenmiştir. Yanma odasında en üst seviyedeki (12 cm) ölçüm noktasından alınan alev sıcaklığı ölçümlerinde %0 H2’de 571.1 K’den %75 H2’de 908.1 K’e yükselmiştir. Deney sırasında yapılan emisyon değerleri ölçümünde karbon monoksit (CO) oranı 15 ppm’den 3 ppm seviyelerine azalırken, karbon dioksit (CO2) oranı %2.6 ‘dan %4.5 değerlerine, azot oksit (NOx) oranı ise 10 ppm seviyelerinden 21 ppm seviyelerine artmıştır. Hidrojen yakıt destekli doğal gaz yanmasında ise kombi ısıl gücü 20 kW’ta sabit tutulmuştur. Karışımdaki CH4 hacimce %5 değerinde azaltılarak aynı oranda H2 ilave edilmiştir. Deney, yakıt karışımı %60 CH4 - %40 H2 olana kadar devam etmiştir. Yanma odasında en üst seviyedeki (12 cm) ölçüm noktasından alınan alev sıcaklığı ölçümlerinde yakıt karışımındaki H2 oranı %0’da 1136.4 K’den %60’ta 1167.7 K’e yükselmiştir. Yapılan emisyon değerleri ölçümünde CO emisyonunda %96, CO2 emisyonunda %25, NOx emisyonunda ise %46 oranında azalma meydana gelmiştir. Çalışma sonucunda kombilerde %60 doğalgaz ve %40 hidrojen karışım oranları ile kullanılabilirliği ön görülmüştür. Doğal gazda dışa bağımlı ülkelerde temiz yakıt olarak kullanılabilecek hidrojenin sera gazı emisyonlarının yanı sıra ekonomiye de katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler : HAD analizi, hidrojen, hermetik kombi, yanma