Numerical Analysis and Experimental Validation of a  Mono-block Natural Gas Burner

Barış YILMAZ; Engin UZA

doi:https://doi.org/10.7240/jeps.467682

Makale detayları

Numerical Analysis and Experimental Validation of a Mono-block Natural Gas Burner

Yazarlar:

Barış YILMAZ | Engin UZA

Yayıncı:

Marmara University

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 2019 Vol.31 Issue 1, pp.53-61

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2019

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000474376

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2636-8277

DOI:

https://doi.org/10.7240/jeps.467682

Özet:

 


Fossil fuels are still one the
major sources of the energy production. Fuels, utilized in the power
generation, especially in industrial scale applications, are almost
hydrocarbons in gaseous, liquid or solid phases. In combustion of gaseous fossil
fuels, besides the several other emissions carbon monoxide and nitric oxide
which are identified as the main suspects of the environmental pollution are
produced.





In this study, the flow field
and the emission statistics of an industrial scale gas burner was investigated
numerically. The burner and the assembled combustion chamber have been modelled
using ANSYS-Fluent software. The standards for flue gas emissions of gas
burners defined in TSE EN 676:2000 Class-3 have been taken into account. One of
the most important emission of NOx level given in that standard, limited to be
less than 80 mg/kWh,  has been initially
computed for the existing burner and then for the modified burner designs.  Both the velocity and temperature fields are
calculated and represented in terms of contour plots. The emission results are
collected at the exit of the combustion chamber and the chamber wall
temperatures have been also computed. The numerical model results were validated
with the available experimental measurements obtained from on-site test
facilities.


.

 


Fosil yakıtlar halen enerji üretiminin en önemli ana kaynaklarıdır. Enerji üretiminde, özellikle endüstriyel ölçekte uygulamalarda kullanılan yakıtlar büyük oranda gaz, sıvı veya katı fazlarda bulunan hidrokarbonlardır. Gaz fazındaki fosil yakıtların yanmasında, diğer bazı emisyonların yanı sıra çevre kirliliğinin ana şüpheli olarak nitelendirilen karbon monoksit ve nitrik oksit de üretilmektedir. Bu çalışmada, endüstriyel ölçekte bir gaz yakıcısının akış alanı ve emisyon istatistikleri sayısal olarak incelenmiştir. Yakıcı ve buna bağlı yanma odası Ansys-Fluent yazılımı kullanılarak modellenmiştir. Gaz yakıcılarının gaz emisyonları için tanımlanan TSE EN 676:2000 Class-3 standardı göz önünde bulundurulmuştur. Bu standartta yer alan en önemli salımlardan birisi olan NOx seviyesi, ki 80 mg/kWh'den az olacak şekilde sınırlandırılmıştır, öncelikle varolan sonrasında ise iyileştirilen yakıcı tasarımları için hesaplanmıştır. Hız ve sıcaklık alan değerleri hesaplanmış ve kontur grafikleri olarak çizdirilmiştir. Salım sonuçları yanma odası çıkışında toplanmıştır ve ayrıca yanma odası duvar sıcaklıkları hesaplanmıştır. Sayısal model sonuçları firma bünyesinde var olan deneysel ölçe imkanları ile elde edilen verilerle doğrulanmıştır.

.

Makale detayları

Numerical Analysis and Experimental Validation of a Mono-block Natural Gas Burner

Yazarlar: Barış YILMAZ | Engin UZA

Yayıncı: Marmara University

Ana Başlıklar: Uygulamalı fizik

Dergi: International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 2019 Vol.31 Issue 1, pp.53-61

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 3/2019

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000474376

Sıklık: Üç Aylık

eISSN: 2636-8277

DOI: https://doi.org/10.7240/jeps.467682

Sayı

Yazarlar:

Barış YILMAZ | Engin UZA

Yayıncı:

Marmara University

Ana Başlıklar:

Uygulamalı fizik

Dergi:

International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 2019 Vol.31 Issue 1, pp.53-61

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

3/2019

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000474376

Sıklık:

Üç Aylık

eISSN:

2636-8277

DOI:

https://doi.org/10.7240/jeps.467682