Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Ahmet Haşim TOSLAK
Danışman: Halil İbrahim Variyenli
Özet:
Yenilenebilir, farklı tip yakıtların ısıtma sistemlerinde kullanılabilmesinin dünya enerji kaynaklarının yönetimine önemli katkı sağlayacağı değerlendirilmektedir. Bu kapsamda biyogazın özellikle ısıtma sistemlerinde kullanılabilirliğinin araştırılması gerekmektedir. Literatür incelendiğinde doğalgaz veya LPG ile çalışan hermetik tip gaz yakıcı cihazlarda biyogazın yakıt olarak kullanılabilirliğine ilişkin çalışma görülmemiştir. Bu tezin, doğalgaz ile çalışan ısıtma sistemlerinin biyogazla da çalıştırılabildiğini göstermesi beklenmekte ve literatüre önemli katkı sağlayacağı değerlendirilmektedir. Bu kapsamda, bu çalışmada hermetik tip gaz yakıcı cihazlarda biyogazın kullanılabilirliği sayısal ve deneysel olarak araştırılmıştır. Çalışmalarda, hacimce %60 CH4 - %40 CO2, %70 CH4 - %30 CO2, %80 CH4 - %20 CO2 ve %90 CH4 - %10 CO2 karışımlı biyogazlar kullanılmış, sıcaklık ve NOx dağılımları elde edilmiştir. Sayısal analizde türbülans modeli olarak eddy-viskozite modeli olarak da bilinen standart k-ε türbülans modeli kullanılmıştır. Hem sayısal hem de deneysel çalışmalar için eşdeğerlik oranı olarak 0,75 kullanılırken, deneysel çalışmalarda 13 kW güç, sayısal modellemelerde ise hem 31 kW hem de 13 kW güç için sonuçlar elde edilmiştir. Sayısal çalışmalarda farklı giriş sıcaklıkları ve farklı O2 oranları ile de sıcaklık ve NOx dağılımları elde edilmiştir. Çalışmalar sonucunda yakıt karışımındaki CH4 konsantrasyonunun alev sıcaklıkları üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu görülmüştür. Yakıt karışımındaki CH4 konsantrasyonu azaldıkça alev sıcaklıklarının azaldığı ve bunun sonucunda NOx miktarının düştüğü görülmüştür. Ayrıca, hava ön ısıtmanın ve oksijen oranın da alev sıcaklıklarını önemli oranda etkilediği sonucu elde edilmiştir.
Anahtar Kelimeler : Biyogaz, yanma, kombi, HAD, emisyon