Coupling of a radiation model with system model of bubbling fluidized bed combustors
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MEHMET SONER YAŞAR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Görkem Külah
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Dinamik ve yatışkın kabarcıklı akışkan yataklı yakıcı (KAYY) modellerinin hiçbiri, ısıl ışıma bu tür sistemlerde oldukça önemli olmasına rağmen, ışınım transfer denkleminin çözümünü diğer taşıma işlemlerinin korunum denklemlerinin çözümü ile birleştirmez çünkü böyle bir amaç, yalnızca ışınım transfer denkleminin çözümü için değil, aynı zamanda parçacık yüklü yanma gazlarının ışınım özelliklerinin tahmini için hem doğru hem de hesaplama açısından verimli yöntemler gerektirir. Bu nedenle, bu çalışmada, linyitin yanması ve linyitin pamuk küspesi ve kireç taşı ile birlikte yanması için kapsamlı 1 boyutlu dinamik ve yatışkan sistem modelleri, spektral gaz, parçacık ve duvar özelliklerini kullanan belirli yönler yönteminin çizgiler metoduyla çözümüne dayalı bir 3 boyutlu radyasyon modeli ile birleştirilmiştir. Bunlara ek olarak, ANSYS Fluent ticari yazılımı kullanılarak yalnızca linyitin yanması için 2 boyutlu bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği modeli geliştirilmiş ve parçacık yüklü yanma gazlarının ışınımsal özelliklerinin tahmini için hem doğru hem de hesaplama açısından verimli yöntemlerle birleştirilmiştir. Modellerin tahmin doğruluğu linyit yakan veya linyiti pamuk küspesi ve kireç taşı ile birlikte yakan ODTÜ 0,3 MWt atmosferik kabarcıklı akışkan yataklı yanma test düzeneğinden elde edilen ölçümlere karşı doğrulanmıştır. Bu çalışmanın sonucu, dinamik ve yatışkın KAYY'lerin simülasyonu için kapsamlı, doğru ve hesaplama açısından verimli bir araç sağlar ve endüstriyel kazanların modellenmesinde ışınım ısı transferinin etkisini vurgular. Ayrıca bu çalışma, linyit yakan veya linyiti biyokütle ve kireçtaşı ile birlikte yakan kabarcıklı akışkan yataklı yakıcıların koşulları altında ışınımsal ısı transferi tahminleri için yanma gazlarının, is partiküllerinin, ince ve kaba uçucu kül teneciklerinin ve bunların ışınımsal özelliklerinin uygun şekilde işlenmesinin önemli olduğunu ortaya koymuştur. Son olarak, birleştirilmiş yatışkın ve dinamik kabarcıklı akışkan yataklı yakıcı modellerinin tahminleri, gelişmiş bir radyasyon modeli kullanmanın ODTÜ 0,3 MWt ABFBC test teçhizatının serbest bölgesinde, birleştirilmemiş kabarcıklı akışkan yataklı yakıcı modellerine göre, daha doğru sıcaklık tahminleri sağladığını göstermektedir.