Endüstriyel alevlerde is oluşumunun incelenmesi

Abstract

Yanma olaylarında bir ara ürün olarak beliren isin (kurum) ortaya çıkmasında öncül bir rol oynayan asetilenin (C2H2) oluşumu ve is miktarı, metan (CH4) yanması için incelenmiştir. Tek boyutlu, laminar, düzlemsel bir alev içerisindeki bileşen konsantrasyonu ve is miktarı dağılımını bulmak için, olayı tanımlayan diferansiyel denklemler, akış alanı boyunca, sonlu farklar yöntemiyle, sayısal olarak çözülmüştür. Reaksiyon mekanizmasını oluşturan elementer reaksiyonlar literatürden bulunmuştur. Bileşenlere ait termokimyasal özelliklerin hesaplanmasında, JANAF tablolarından oluşturulmuş, literatürde verilen, polinom katsayıları kullanılmıştır. Taşınım (transport) büyüklükleri ise, bu amaçla FORTRAN 77 kodunda geliştirilen bir bilgisayar programı yardımıyla hesaplanmıştır. Burada elde edilen bileşen konsantrasyonlarının dağılımından, asetilene ve diğer hidrokarbonlara ait değerler, is hesabı için kullanılmıştır. Geliştirilen DUZALEV ve SOOT programlarının birlikte çalıştırılmasıyla, sabit reaktant giriş sıcaklığı (Tg = 298 K) için yakıt/hava eşdeğer oranı 0=1.25,1.5, 1.75, 1.95 için ve 0=1.75 sabit değeri için reaktant giriş sıcaklığı Tg=298 K, 325 K, 350 K ve 375 K alınarak bileşen konsantrasyonlarının dağılımı ve is miktarları hesaplanmıştır. 0=1.25 için isin oluşmadığı, buna karşılık O büyüdükçe oluşan is miktarının attığı görülmüştür. 0=1.75 sabit değerinde, reaktant giriş sıcaklığı arttıkça is miktarının azaldığı tesbit edilmiştir. Alev boyunca sıcaklık, C2H2 konsantrasyonu ve is miktarı beraberce incelendiğinde, sonuçların literatürde verilenlerle uyumlu olduğu görülmüştür. Çalışmada ayrıca propan yanmasını incelemek ve önerilen reaksiyon mekanizmasını deneysel olarak değerlendirebilmek amacıyla bir şok tüpü deney seti kurulmuş ve yansıyan dalganın gerisindeki sıcaklık değeri T5=l 190 K- 1450 K arasında değiştirilerek, farklı yakıt/oksijen eşdeğer oranlan için deneyler yapılmıştır. Ancak gaz kromotografı cihazından kaynaklanan nedenlerle sağlıklı sonuçlar henüz alınamamıştır.