Investigation of the Effect on the Temperature, Enthalpy and Entropy of the Air and Fuel Speed in Natural Gas-Fired Combustion Chamber

Year 2015, Volume: 5 Issue: 2, 60 - 66, 31.07.2015

Barış İşyarlar , İbrahim Kırbaş

https://doi.org/10.17714/gufbed.2015.05.005

Abstract

The use of natural gas as alternative energy source has become fairly widespread since the 2000’s. The main application areas of natural gas are the hosing heating, the cooking, the industry and the power plants. Various researches on the combustion of natural gas have been conducted to ensure the more efficient use of natural gas and fuel economy due to the widespread use. Experimental studies aren’t too much preferred due to taking a long time and the problems encountered during experimental studies. Therefore, the studies on combustion chambers have been generally conducted theoretically by using a program which simulates to combustion. Using Fluent 6.0 package program in this study, the combustion which takes place in a natural gas-fired combustion chamber is on analysis of the thermodynamic state. The first, the natural gas-fired combustion chamber has been designed by using the Fluent 6.0 package program. The later, the temperature, enthalpy and entropy values in the combustion chamber have been investigated as a result of the changing these parameters by considering various parameters.

Keywords

Natural Gas; Combustion; Combustion Chambers; Thermodynamic Properties

Doğal Gaz Yakıtlı Bir Yanma Odasında Hava ve Yakıt Hızlarının Sıcaklık, Entalpi ve Entropi Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Alternatif enerji kaynaklarından olan doğal gazın kullanımı 2000’li yıllardan itibaren oldukça yaygınlaşmıştır. Doğal gazın başlıca kullanım alanları konut ısıtması, pişirme, sanayi ve elektrik santralleridir. Yaygın olarak kullanılmasından dolayı doğal gazın daha verimli kullanımı ve yakıt ekonomisi sağlamak için doğal gazın yanması üzerine çeşitli araştırmalar yapılmaktadır. Deneysel olarak yapılan çalışmaların zaman alması ve deneysel çalışmalarda karşılaşılan sorunlar nedeniyle çok fazla tercih edilmemektedir. Bu nedenle yanma olayını benzetim yapabilen programlar kullanarak çalışmalar kuramsal olarak yapılmaktadır.

Bu çalışma, Fluent 6.0 programını kullanarak doğal gaz yakıtlı bir yanma odası içinde gerçekleşen yanma olayındaki termodinamik hal büyüklüklerinin incelenmesi üzerinedir. Öncelikle program kullanılarak doğal gaz yakıtlı bir yanma odası tasarlanmıştır. Daha sonra çeşitli parametreler ele alınmış, bu parametrelerin değişimlerinin sonucu olarak da, yanma odası içerisindeki sıcaklık, entalpi, entropi değerleri incelenmiştir.

Keywords

Doğal Gaz; Yanma; Yanma Odaları; Termodinamik Özellikler

References

• Aras,H., Taner,K., 1995, Doğal Gaz Kullanan Tesislerde Atık Isıdan Faydalanma, Uluslararası Doğal Gaz Kongresi Bildiriler Kitabı, Ankara, 81-83s.
• Chen,Y., Lv, L., 2014, The Multi-objective Optimization of Combustion Chamber of DI Diesel Engine by NLPQL Algorithm, Applied Thermal Engineering 73, 1330-1337
• Çengel, Y. A., Boles, M. A., 1996, Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik, Literatür Yayıncılık, ISBN : 9789758431915
• İlbaş, M., Yılmaz. İ., Özkan, F., 2006, Gaz Türbini Yanma Odasında Hidrojen ve Hidrokarbon Yanmasının Modellenmesi ve Nox Oluşumunun İncelenmesi, Mühendis ve Makina Cilt: 47 Sayı: 559 35-44s.
• İstanbul Üniversitesi, 2006, Doğal Gazın Özellikleri ve Yanma Bilgileri http://www.istanbul.edu.tr/yerkure/Petrol1.htm
• İşyarlar, B., 2007, Doğal Gaz Yakıtlı Bir Yanma Odasında Termodinamik Hal Büyüklüklerinin Analizi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 40-42s.
• Keating, E. L., 1993, Applied Combustion, Marcel Dekker Inc., USA.
• Küçükçalı, R., 1994, Doğal Gazın Tanımı, Isısan Çalışmaları, 75: 8-10s.
• Küçükçalı, R., 1998, Doğal Gazın Tanıtımı, Isısan Çalışmaları, 172: 8- 11s.
• Öztürk, S., 1991, Doğalgaz ve Uygulamaları, Sistem Ofset, Ankara, 1-13s, 47s, 80-99s.
• Telli, Z,K., 1998, Termodinamik Semineri, Palme Yayıncılık, Ankara, 1-65s.
• Topal, H., 1992, Izgaralı Kazanlarda Yanma Odasındaki Yapısal Değişikliklerin Kazan Isıl Performans ve Emisyon Davranışına Etkisinin İncelenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 1-17s.
• Turns, S. R., 2000, An Introduction to Combustion, McGraw-Hill, Inc., New York.
• Uyarel, A.Y., 1995, Konut Gaz Tesisleri Gaz Kullanımı, Milli Eğitim Bakanlığı Yayınları., ISBN NO: 9751110181, Ankara, 30-41s, 50s, 65s.