Alevsiz yanma
Smoldering combustion
Yazar: HÜSEYİN VEHBİ SERÇE
Danışman: Y.DOÇ.DR. ERHAN BÖKE
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı-Akışkan Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Alevsiz yanma, yakıtın heterojen oksidasyonu sonucu açıga çıkan ısı enerjisi iledesteklenen ekzotermik reaksiyon dalgasıdır. Bu yanma modunda, tam bir yakıtoksidasyonu gerçeklesmez, sıcaklık ve yanma hızı düsüktür. Alevsiz yanma alevliyanmaya geçis potansiyeline sahip olması açısından önemli ölçüde yangın tehlikesiolusturur. Kömür, tahta, kagıt, selülozik izolasyon malzemeleri, sentetik polimerler vedöseme malzemeleri poroz yapıları sebebiyle alevsiz yanma kabiliyetine sahiptirler.Bu çalısmada parametre olarak; malzeme yapısı (porozite, nem) ve oksitleyici hava hızıele alındı. Alevsiz yanmanın baslaması için gerekli tutusma sıcaklıgı, yanma sırasındakisıcaklık ve yanma ürünlerinin derisiklik degisimleri incelendi. Bunun yanı sıra alevsizyanma halinden alevli yanma haline geçis sartları tespit edildi.Kurulan deney sistemi yardımıyla hava ve yanma cephesi ilerleme yönlerinin aynıoldugu durumlar incelendi. lk tutusmayı saglamak amacıyla elektrikli ısıtıcı kullanıldı.Deneyde düzgün hava akısını saglayabilmek için bir fan yardımıyla malzemeiçerisinden geçirilen oksitleyici hava ilk önce 1mm aralıklı çelik elekten daha sonra ise10mm çapındaki kürelerden geçirildi. Homojen sıcaklık dagılımı için ise 1200 W 'lıkelektrik ısıtıcısından faydalanıldı. Isıtıcı sadece tutusma baslayana kadar devrede kaldı.Esit aralıklarla yerlestirilen dört termoelemanla merkezde sıcaklıklar ölçüldü. Yanmacephesinin tek boyutlu oldugunu görmek için ise merkez ile cidar arasına yerlestirilentermoeleman yardımıyla malzeme sıcaklıgı ölçüldü.Yukarıda bahsedilen parametrelere göre deney sonuçları degerlendirilerek incelenenmalzeme için alevsiz yanma karakteristikleri, alevli yanmaya ve sönmeye geçis sartlarıtespit edilerek, büyük bir yangın riski olusturan alevsiz yanma hakkında kaynakolusturuldu. Elde edilen sonuçlar literatürdeki sonuçlarla karsılastırıldı.Anahtar Kelimeler: Alevsiz Yanma

Abstract:
Smouldering combustion is defined as a self-sustaining , propagation exothermicreaction wave deriving its principal heat from heterogeneous oxidation of fuel.Smouldering yields less complete oxidation of the fuel, lower temperature and muchslower propagation rates. Due to the possibility of transition to flaming , smouldering isa major fire safety hazard. Coal, wood, paper, cellulosic insulation materials,polyurethane foams and organic dusts which are all porous materials, can undergosmouldering combustion. As a result of direct oxygen attack on the fuel surface and tobe contact with an ignition source of lower temperature, these materials can form char.We have examined smoulder propagation in wood dust comparing forwardpropagation in two particle size. The influence of oxygen supply rate low velocity,temperature profile has been examined. It is apparent that there are two possibleconfigurations for smoulder propagation through such a permeable fuel bed; thesmoulder reaction front can propagate in the same direction as the air flow (forwardsmoulder).The 17.5 cm-diameter by 19.5 cm-deep sample bed is peripherally insulated and sits atop a flow dispersion bed of steel balls. This dispersion section assures a uniform upflowof the oxygen- nitrogen mixture as it enters the bottom of the sample bed. The igniter, acoiled heater that provides reasonably uniform ignition of the bed. At the bottom of thesmoulder apparatus, thus producing forward smoulder propagation. The diameter ofthe fuel bed was chosen to assure very nearly 1-D behaviour on the bed centreline,where all measurements were made, at least for forward smoulder.Derived data from these experiments will also constitute a database for future studiesin I.T.Ü. or some other institutions.Keywords: Smouldering Combustion