Hide/Show Apps

Yakıtça fakir, ön karışımlı ve gazlaştırılmış kargaşalı püskürtmeli yanmanın sayısal benzetişimi

2003
Selçuk, Nevin
Tarhan, Tanıl
Akmandor, Sinan
Püskürtmeli heptan-hava, fakir karışımlı, tepkimeli akımın sayısal benzeşimi yapılmıştır. Çalışmada birinci amaç, yakıt taneciklerinin izlediği yol ile yol boyunca taneciklerinin boyutlarındaki değişiklikleri hesaplamaktır. İkinci amaç ise, buharlaşma ile sıvı yakıt-hava karışım olaylarını yatışkın durum için incelemektir. Problem geometrisi, eş eksenel, değişik çapta ve uzunluktaki 3 borunun, silindrik bir yanma odasına açılmalarından oluşmaktadır. En içteki boru sıvı heptan yakıtını, onun etrafındaki boru püskürtme havasını, en dıştaki boru ise yanma havasını taşımaktadır. Buharlaşmayı ve karışmayı etkileyen başlıca etkenler arasında, noktasal sıcaklık değerleri, her üç akımının giriş hızları ve basınç değerleri, girişteki yakıt tanecik yoğunluğu ve boyut dağılımları olduğu görülmüştür. Projenin ilk yılında geliştirilmiş olan çizgiler yöntemine dayalı laminar karışmasız tepkimeli iki boyutlu zamana bağlı paralel Navier-Stokes doğrudan sayısal benzetişim (DNS) kodun performansının artırılmasına yönelik ilave çalışmalar yapılmış, kapalı eksenel simetriye sahip laminar metan-hava yakıcısına uygulanarak test edilmiştir. Performans artışının tespitini takiben, kod düşük Reynolds sayılı türbülanslı simetrik ortak akışlı metan-hava yayılım alevinin öngörülmesine uygulanmıştır. Sıcaklık ve karışım kesri öngörümleri deneysel verilerle karşılaştırılarak kodun makul sonuçlar verdiği görülmüştür. Daha hassas çözümler için detaylı kimyasal tepkime modellerinin koda eklenmesi gereği tespit edilmiştir. Kodda kullanılan alev levhası modeli ile elde edilen çözümler, detaylı kimyasal tepkime modellerinin geliştirilmesi ve hesaplamalar için gereken zamanlarda önemli azalmalar sağlayacaktır.