Yanma Esnasında Oluşan Azot Oksitlerin Reaksiyon Kinetiği ile Modellenmesi

Abstract

IV YANMA ESNASINDA OLUŞAN AZOT OKSİTLERİN REAKSİYON KİNETİĞİ İLE MODELLENMESİ ÖZET Bu çalışmada önce katı, sıvı ve gaz yakıtın bileşimine ve yakma sisteminin özelliklerine bağlı olarak yanma esnasında oluşan azot oksitlerin (NOx) oluşum mekanizmaları incelenmiştir. Daha sonra azot oksit oluşumu modellenmiştir. Bu modelleme için termal azot oksit oluşumunda Zeldovich mekanizmaları kullanılmıştır. Bu reaksiyona göre hesap yapabilmek için önce yanma odasındaki sıcaklık değişimi ve gazın yanma odasında kalış süresi hesaplanmakta ve buradan denge konsantrasyon hesabı yardımıyla termal NO, zamana bağlı olarak hesaplanmaktadır. Prompt NOx'lerin hesaplanması için yeterli kinetik verilerin mevcut olmayışından dolayı bunların hesaplanmasında az veya çok kompleks ampirik bağıntılar kullanılmıştır. Yine yakıt NOx'un hesaplanması, prompt NOx 'dakilere benzer şekilde oluşum reaksiyonlarının ve kinetiklerinin yeteri kadar bilinmemesi sebebiyle deneysel verilerden yararlanılmıştır. Hesaplanan sonuçlar kazanlardaki deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler : Reaksiyon kinetiği, yanma, dengeMODELLING WITH REACTION KINETICS OF NITROGEN OXIDE FORMATION DURING COMBUSTION ABSTRACT In this study, firstly the mechanisms of nitrogen oxide (NOx) formation during combustion according to the compound of solid, liquid and gas fuel and the properties of combustion system were investigated. Later, the formation of nitrogen oxides was modelled. For this modeling, Zeldovich mechanisms in the formation of thermal nitrogen oxide were used. In order to according to this reaction, firstly the temperature change and the residence time in the combustion chamber was calculated and hence thermal NO as a function of time was calculated with using the equilibrium concentration equations. Sometimes complex ampiric equations were used due to the lack of the kinetic data for the calculation of prompt NOx. The ampiric data for the calculation of fuel-NOx was used because the formation reactions and kinetics weren't known enough. The calculated results were compared with the ampiric data for the boiler. Key Words : Reaction kinetics, combustion, equilibrium