Doğalgaz yanma verimliliğinin artırılması için katalitik brülör kaplama malzemesinin geliştirilmesi
Development of catalytic burner coating material for increasing gas combustion efficiency
Yazar: AYTAÇ BİÇER
Danışman: DOÇ. DR. ERHAN AYAS
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Brülör = Burner ; Simülasyon =   ; Yanma = Combustion

Özet:
Son yıllarda enerji verimliliği ve çevre dostu teknolojileri her zamankinden daha fazla önem kazanmıştır. Fosil yakıtların kullanımı azaltılması ve yenilebilir enerjiye olan ihtiyaç ortaya çıkmıştır. Evlerimizde sıcak su ve ısınma ihtiyacımızı gidermek için çeşitli ürünler kullanılmaktadır. Avrupa'da ve Türkiye'de yaygın olarak doğalgaz ile çalışan kombi ürünleri tercih edilmektedir. Kombi brülör tasarımları hem enerji verimliliği hem de çevresel etkiler açısından önemli bir araştırma konusu olmuştur. Kombi ürünlerinde enerji verimliliği bakımından çeşitli kategorilere ayrılmaktadır. Bu tez çalışmasında ön karışımlı kombi ürününün yanma odasındaki brülör tasarımını ve kaplama malzemesi üzerine deneysel çalışmalar yapılmıştır. 
Mevcut brülör malzemesi paslanmaz 304 çeliğinden imal edilmektedir. Brülör tasarımının ve farklı tasarımlardaki metal fiber kaplamasının yanma verimliliği üzerindeki etkisini inceler. Yanma verimliliğin arttırılması ve brülörün deforme olmaması için yüzeyine farklı tasarımlarda metal fiber kaplama malzemesi yapılmıştır. Bu metal fiber malzemeleri daha sonra mikroskopta incelenerek gözenekleri çıkarılmış ve 3D data olarak modellenmiştir. Modeli çıkarılan metal fiber kaplı brülörlerin modellenen metal fiber kaplamaların CFD analizleri Ansys programı kullanılarak yapılmıştır. Her bir tasarım görsel olarak yanma testine tabi tutulmuş ve CO, NOx değerleri ölçülmüştür. Test sonuçları CFD analiz sonuçları ile karşılaştırılmış ve yorumlanmıştır.

Abstract:
Energy efficiency and environmentally friendly technologies have gained more signifcance than ever before in recent years. The use of fossil fuels and the need for renewable energy has emerged. Various products are used in our homes to meet our need for hot water and heating. In Europe and Turkey, natural gas-fired combi boiler products are widely preferred. Boiler burner designs have been an important research topic in terms of both energy efficiency and environmental impacts. Boiler products are categorized into various categories in terms of energy efficiency. 
In this thesis study, experimental studies on the burner design and coating material in the combustion chamber of the premixed Boiler product were carried out.The existing burner material is made of stainless steel 304. It examines the effect of burner design and metal fiber coating in different designs on thermal efficiency. In order to increase energy efficiency and to prevent the burner from deformation, metal fiber coating material of different designs was applied on its surface. These metal fiber materials were then examined under a microscope and their pores were removed and modeled as 3D data. CFD analysis of the modeled metal fiber coated burners was performed using Ansys program. Each design was visually subjected to combustion test and CO, NOx values were measured. Test results were compared with CFD analysis results and interpreted accordingly.