N2 seyreltmesinin propan alevinde yanma kararsızlıkları ve emisyonları üzerindeki etkisi
Effect of N2 dilution on propane flame combustion instabilities and emissions
Yazar: ERDEM DEĞER
Danışman: DOÇ. DR. MURAT TAŞTAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Sivil Havacılık = Civil Aviation

Özet:
Gün geçtikçe dünyamızın nüfusu artmakta artan nüfus ile beraber enerji ihtiyacımız da aynı oranda yükseliş göstermektedir. Dünyada küresel ısınmanın büyük bir tehdit haline gelmesi, artan enerji ihtiyacı ve azalan fosil yakıtlar araştırmacıları farklı çözümler bulmaya yöneltmiştir. Seyreltme yöntemi emisyon değerlerinde azalma yolunda değerlendirilen yöntemlerden biridir. Bu tez çalışmasında ana yakıt olarak Propan gazı kullanılmıştır. Çalışmada girdap sayısı 1 olan üreteç kullanılmış ve yanma işlemi ön karışımlı bir model yakıcıda gerçekleştirilmiştir. Deneyler 7 kW ve 1.2 eşdeğerlik oranında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada %70' e kadar %10 dilimlerle seyreltme yapılmıştır. Her bir seyreltme oranında yanma odasının kollarına yerleştirilmiş olan hoparlörler aracılığıyla aleve 90 Hz, 160 Hz ve 310 Hz frekanslarında akustik zorlama uygulanmıştır. Yanma sonucu emisyon, sıcaklık ve alev kararsızlığında oluşan değişimler gözlemlenmiştir. %70 oranına kadar uygulanan seyreltmenin CO emisyonunu %1620 oranında arttırdığı, NOx emisyonunun seyreltme ile arttığı en düşük ile en yüksek değerler arasında %675 oranında artış olduğu, seyreltme oranı arttıkça azalan sıcaklık ve ışık şiddeti değerlerinde ise sıcaklık değerinin %16,75 oranında, ışık şiddeti değerlerinin ise %69,23 oranında azaldığı tespit edilmiştir. Aynı parametrelerin değişimi her bir seyreltme oranında uygulanan akustik zorlama şartları altında da incelenmiştir. Tüm seyreltme oranlarında uygulanan akustik zorlamaların sonucunda NOx ve CO emisyonu değerlerinde önce azalma sonra artış görülmüş aynı değişime sıcaklık ve ışık şiddetinde de rastlanmıştır. 

Anahtar Kelimeler: Propan, N2, Seyreltme, Kararsızlık, Emisyon

Abstract:
The population of our world is increasing day by day, and with the increasing population, our energy needs are also increasing at the same rate. Global warming has become a major threat in the world, increasing energy needs and decreasing fossil fuels have led researchers to find different solutions. The dilution method is one of the methods evaluated to reduce emission values. Propane gas was used as the main fuel in this thesis study. In the study, a generator with a vortex number of 1 was used and the combustion process was carried out in a premixed model burner. Experiments were carried out at 7 kW and 1.2 equivalence ratio. In the study, dilution was made in 10% sections up to 70%. At each dilution rate, acoustic forcing was applied to the flame at frequencies of 90 Hz, 160 Hz and 310 Hz through speakers placed on the arms of the combustion chamber. Changes in emission, temperature and flame instability as a result of combustion were observed. Dilution applied up to 70% increases CO emission by 1620%, NOx emission increases by 675% between the lowest and highest values that increase with dilution, and the temperature value increases by 16.75% in decreasing temperature and light intensity values as the dilution rate increases. It was determined that the intensity values decreased by 69.23%. The changes of the same parameters were also examined under acoustic forcing conditions applied at each dilution rate. As a result of the acoustic forcing applied at all dilution rates, a decrease and then an increase was observed in NOx and CO emission values, and the same change was also observed in temperature and light intensity.

Keywords: Propane, N2, Dilution, Instability, Emission