Yakıt Karışımlarında Adyabatik Alev Sıcaklığının Hesaplanması

Öz

Artan yakıt maliyetleri ve geleneksel yakıtların kullanımından dolayı bazı yakıtların birbirleriyle karıştırarak daha verimli yanma ve daha yüksek ısı enerjisi elde edilebilir. Bu çalışmada oktan, etil alkol (C8H18, C2H5OH) ve metan, hidrojen (CH4, H2) yakıt karışımlarında adyabatik alev sıcaklığını sayısal olarak çok kısa sürede hesaplayabilen bir algoritma geliştirilmiştir. Yakıtların termofiziksel özelikleri CoolProp veri tabanından alınarak MATLAB programında geliştirilen hesaplamalarda kullanılmıştır. Yakıtların karışım oranı, eksik ya da fazla hava kullanılmasının adyabatik alev sıcaklığı üzerine olan etkileri incelenmiştir. Ayrıca yakıt karışımlarının adyabatik alev sıcaklığını mol oranı ve hava eşdeğerlik katsayısı cinsinden veren bağıntılar elde edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Yanma
• Kimyasal Denge
• Adyabatik Alev Sıcaklığı

Calculation of Adiabatic Flame Temperature in Fuel Blends

Abstract

Due to increasing fuel prices and usage of conventional fuels, more efficient combustion and higher heat energy by blending some fuels can be obtained. In this study rapid calculation algorithm for calculating adiabatic flame temperature of octane, ethyl alcohol (C8H18, C2H5OH) and methane, hydrogen (CH4, H2) fuel blends. Thermophysical properties of fuels are taken from CoolProp database and used for calculations in MATLAB program. Effects of blending ratio and air equilivance ratio on adiabatic flame temperature are investigated. Moreover, relations of adiabatic flame temperature of fuel blends are derived with respect to blending ratio and air equilivance ratio.

Keywords

• Combustion
• Chemical Equilibrium
• Adiabatic Flame Temperature
• Fuel Blend

Kaynakça

1. Bell, I. (2013). CoolProp: An open-source thermophysical property library. 2013 http://coolprop.sf.net (accessed ). 2013.
2. Eriksson, L. (2004). CHEPP - A chemical equilibrium program package for Matlab. SAE Technical Papers, 113, 730–741. https://doi.org/10.4271/2004-01-1460
3. Gordon, S., & McBride, B. J. (1994). Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications I. Analysis (p. 58). https://doi.org/NASA RP-1311
4. Kuo, K. K. (2005). Principles of Combustion. John Wiley&Sons, Inc.
5. Morley, C. (n.d.). Gaseq chemical equilibrium program, available at http://www.gaseq.co.uk/.
6. Olikara, C., & Borman, G. L. (1975). A computer program for calculating properties of equilibrium combustion products with some applications to I.C. engines. SAE Technical Papers, 7191. https://doi.org/10.4271/750468
7. Poinsot, T., & Veynante, D. (2005). Theoretical and Numerical Combustion 2nd Edition. In Journal of Chemical Information and Modeling (Vol. 53).
8. Reynolds, W. C. (1986). the Element Potential Metho D for Chemical Equilibrium Analysis: Implementation in the Interactive Program .STANJAN.

9. Wylen, C Borgnakke_ Richard Edwin Sonntag, G. J. Van. (2009). Fundamentals of Thermodynamics. John Wiley&Sons, Inc.