In this
study, numerical studies have been carried out on the combustion
characteristics of the biogas obtained from a designed and manufactured biogas
reactor. Gaseous fuel mixtures obtained from the biogas reactor have been
burned in the system integrated a combustion system. Emission and temperature
distributions have been investigated throughout the combustion chamber.
Experimental results obtained from the experimental study have been compared
with numerical results and it has been determined that the predicted results
are in agreement with the experimental results considerably in terms of
temperature distributions. In the numerical modelling, k-Ɛ standard turbulence
model, P-1 radiation model and PDF / Mixture Fraction combustion model have
been used. In the modelling, biogases mixed with 55% CH4 - 45% CO2
and 45% CH4 - 55% CO2 by volume have been modelled and
the temperature and emission distributions have been predicted by Ansys Fluent
commercial code. The predicted results show that the temperature levels of 45%
CH4 - 55% CO2 biogas mixture are lower in the combustion
chamber inlet regions and higher towards the combustion chamber outlet. In CO2
and H2O predictions, CO2 levels and H2O levels
are higher for the biogas with more CO2.
Bu çalışmada, tasarlanıp imal edilmiş bir
biyogaz reaktöründen elde edilen biyogazın yanma karakteristikleri hakkında
sayısal çalışmalar yürütülmüştür. Biyogaz reaktöründen elde edilen gaz, sisteme
uyumlu yakma sisteminde yakılarak, yanma sonu emisyon değerleri ve sıcaklık
dağılımları sayısal olarak araştırılmıştır. Yapılan araştırmalarda elde edilen
deneysel sonuçlar, sayısal sonuçlarla karşılaştırılmış olup sıcaklık dağılımı
bakımından önemli derecede uyum olduğu tespit edilmiştir. Sayısal modellemelerde
k-Ɛ standard türbülans modeli, P-1 radyasyon modeli ve PDF/Mixture Fraction
yanma modeli kullanılmıştır. Modellemelerde, hacimce % 55 CH4 - % 45
CO2 ve % 45 CH4 - % 55 CO2 karışımlı
biyogazlar modellenmiş, sıcaklık ve emisyon dağılımları Ansys Fluent ticari
kodu ile tahmin edilmiştir. Elde edilen tahmin sonuçları, % 45 CH4 -
% 55 CO2 karışımlı biyogazın sıcaklık seviyelerinin yanma odası
giriş bölgelerinde daha düşük, yanma odası çıkışına doğru daha yüksek olduğunu
göstermiştir. CO2 ve H2O tahminlerinde ise, bünyesinde
daha fazla miktarda CO2 bulunduran biyogaz için CO2
seviyeleri ve H2O seviyeleri daha yüksek olarak belirlenmiştir.
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Makine Mühendisliği |
Bölüm | Makine Mühendisliği |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 28 Ocak 2019 |
Gönderilme Tarihi | 4 Nisan 2018 |
Kabul Tarihi | 30 Temmuz 2018 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2019 Cilt: 8 Sayı: 1 |