Gaz yakıt oksijen ön karışımlı alevlerinden ısı geçişinin ve bu alevlerin ısıl etkinliklerinin kıyaslanması
Comparison of heat transfer from gas fuel oxygen premixed flames and thermal efficiency of these flames
Yazar: FATMA JALE GÜLEN
Danışman: PROF. DR. MEHMET ARİF NEŞET KADIRGAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1993
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Alev = Flame ; Gaz yakıtlar = Gas fuels ; Isı geçişi = Heat transfer

Özet:
Bu çalışmada gaz yakıt-oksijen alevleri ısı geçişi ve yanma hızları açısından incelenmiştir.
Alevleri ısı geçişi ve ısıl işlemlerdeki etkinlik açısından kıyaslamak için, bu alevlerin değişik malzemelerden yapılmış çubukları kesme süre]eri ölçülmüştür. Bir alev bir çubuğu ne kadar hızlı kesiyorsa, ısı geçişinin o kadar iyi o1duğu ve bu alevin tün ısıl işlemlerde o kadar etkin olduğu- görülmüştür .
Çalışmalarda yakıt olarak doğal gaz, asetilen, propan, bütan gazları kullanılmıştır. Kullanılan malzemeler ise alüminyum, pirinç Ve cam çubuklardır. Brülörün yakıt debilerine etkisi ise
hamlaç kollarını değiştirerek incelenmiştir. Ekivalans oranındaki değişim oksijen gazı oranındaki değişme ile sağlanmış ve oksijen gazının kesme süresine etkisi görülmeye çalışılmıştır. Alüminyum, 
pirinç çubukların minimum kesim oranı stokiometrik değerinden biraz daha yüksek olan bölgede  (ɸ:0.85), cam çubukların ise oksijen oranı stokiometrik değerine eşit olduğu bölgede (ɸ=1) bulunmuştur.
Yanma hızlarının sistematik incelenmesinden en yüksek yanma  hızı asetilen gazında görülmüştür. Diğer gazlar azalan yanma bakımından doğal gaz, bütan, propan gazları şeklinde sıra]anmıştır.
Malzeme kesiminde harcanan enerjiler göz önüne alınırsa en az enerji harcaması. asetilen gazı kullanımında olmaktadır. Bunu sırasıyla. bütan, propan ve doğal gazın oksijen gazı ile verdikleri alevler iz1emektedir.
Gaz yakıt-oksijen alev]eri için çubukları kesme süresinde harcanan sırasındaki yakıt ve oksijen maliyetinin her türlü ısıl işlem maliyet ile orantılı olduğu düşünülmüştür. En ucuz yakıt gazı doğal gaz, en pahalısı ise asetilen gazı olmasına rağmen  toplam harcamayı ası1 etkileyen faktör -oksijen gazı tüketimi ve fiyatıdır. Bu durumda da en pahal1 kesilme asetilen-oksijen aleviyle olmaktadır. Diğer yakıtlar azalan maliyet açısından asetilen, propan, bütan, LPG, doğal gaz biçiminde sıralanmaktadır.

Abstract:
In this study, gaseous fuel-oxygen flames were studied from their heat transfers and burning velocities point of view.
In order to compare these flames for their heat transfers and effectiveness in heating processes, the cutting times of the rods made of different materials were measured. It was observed that the speed of the cutting of the rod depends on the efficiency of the flame and this flame effects all the other heat processes.
Natural gas, acetylene, propane, butane gases were used in the experiments aS fuel gases. The materials used were aluminum, brass and glass rods. The effect of burner on fuel flow rates were exanıined by changing the arms of the burner. The variations in equivalence ratio were obtained by changing the oxygen gas ratio and the effect of oxygen gas on thecutting time was studied. Minimum cutting times were found in the region where the oxygen ratio is higher than its stoichioınetric value (0=0.85) for aluminum and brass rods but in the region where oxygen ratio was equal to its stoichiometric value (0=1) for glass rods.
Acetylene was observed to have the highest burning velocity based on the systematic investigation of burning velocities. The other gases were graded aS natural gas, butane, propane according to their decreasing burning Velocities.
Acetylene was observed to have the least energy consumption f or cutting of the ı,!ıateria}s. The other gases were graded as butane, propane, natural gas according to their increasing energy consumption.
For the gas fuel-oxygen flames, the cost of fue]. and oxygen used in the process of cutting the rods, was expected to be proportional to the cost of all heating processes. Although the most expensive fue]- gas is acetylene and the cheapest one is natural gas, the factor nost affecting the total cost is the flow rate and the pr j.ce of the oxygen gas used. Thus, in this case the most expensive act of cutting was hıith acetyleneoxygen flame. The other fuels were classified as acetylene, propane, butane, LPG, natural gas based on their decreasing
costs.