Oksi-renksiz Dağıtılmış Yanma Şartlarında Jet A-1 (Jet Yakıtı) ve Alternatif Yakıtların Yanma Karakteristiği ve Emisyon Davranışlarının Deneysel İncelenmesi


Alabaş B. (Yürütücü)

TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2024

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Başlama Tarihi: Eylül 2023
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2024

Proje Özeti

Fosil yakıtların yanması sonucu ortaya çıkan karbon emisyonları dünyamızı tehdit eden önemli çevresel sorunlara sebep olmaktadır. Oksi-renksiz dağıtılmış yanma sıfır emisyonlu enerji üretimi çalışmaları kapsamında son yıllarda geliştirilmiş olup, büyük umut vadetmektedir. Literatürde renksiz dağıtılmış yanma şartlarında gerçekleştirilen çalışmalar mevcut olsa da havacılık uygulamalarında kullanılan Jet A1 (Jet Yakıtı) ve alternatif yakıtların (Hidrojen, Amonyak ve Biyoyakıtlar) oksi-renksiz dağıtılmış yanma şartlarındaki yanma karakteristiği ve emisyonları davranışları araştırılmamıştır. Bu çalışmada ilk kez oksi-renksiz dağıtılmış yanma şartları altında 50 kW ve üzeri ısıl güce sahip Jet A1 ve alternatif yakıtların farklı eşdeğerlik oranları ve farklı yakıcı oksidizer sıcaklıklarındaki alev parlaklığı ve görüntüsü Termografik kamera sistemi ile tespit edilecektir. Ayrıca PIV (Particle Image Velocimetry)  kamera ile de alev karakteristiği belirlenecektir. Çalışmada kullanılacak Jet A1 sıvı halde tankta muhafaza edilmekte olup bir yakıt pompası ile gazlaştırıcıya iletilecek ve buhar haline getirildikten sonra yakıcıya gönderilecektir. Ayrıca bir diğer yakıcı tipinde sıvı halde yanma odasına püskürtülerek yanma sağlanacak ve sıvı püskürtmesi ile gazlaştırarak yakma arasındaki fark tespit edilebilecektir. Diğer taraftan saf O2 ve CO2 gazları tanklardan sisteme tedarik edilecektir. Oksidizer ve yakıt besleme hatları üzerinde bulunan ısıtıcı sistemler sayesinde yakıt/oksidizer karışımı yakıcıya girmeden önce farklı sıcaklıklarda ısıtılabileceklerdir. Aynı zamanda bu ısıtıcılar akışın debisini, sıcaklığını ve basıncını ölçebilecek cihazlara sahiptir. Yanma sonunda ortaya çıkan emisyonlar bir baca gazı emisyon ölçüm cihazı ile tespit edilecektir. Yapılacak olan bütün test çalışmaları Universidad Politecnica de Madrid yanma laboratuvarında Prof. Dr. Javier Garcia Torrent yönetiminde gerçekleştirilecektir. Ayrıca davet eden araştırmacı Dr. Isabel Amez Arenillas da yanma laboratuvarı sorumlusu olarak deneylere iştirak edecektir. Üniversite bünyesinde bulunan Laboratorio Oficial Madariaga enerji, yanma ve patlama alanlarında Avrupa’nın en önemli araştırma merkezlerinden birisidir. Bu çalışmada sayesinde havacılık sektöründe aktif olarak kullanılmakta olan yakıtların güncel bir yöntem olan oksi-renksiz dağıtılmış yanma şartlarındaki alev davranışları belirlenecektir. Elde edilen bilimsel verilerin yüksek etki değerine sahip dergilerde yayınlanarak sıfır emisyon çalışmalarına rehberlik etmesi planlanmaktadır. Projenin başarı ile tamamlanmasının ardından patent ve faydalı modele yönelik uluslararası yeni projelerin geliştirilmesi (AB projeleri) hedeflenmektedir. Bu sayede havacılık alanında doktorasını tamamlamış olan araştırmacı için küresel ölçekte büyük bir kariyer adımı olacak ve gelecekteki akademik yaşamında yetiştirdiği yüksek lisans ve doktora öğrencilerinin havacılıkta itki sistemleri üzerine yaptıkları çalışmalara ışık tutacaktır. Çalışmanın gerçekleştirileceği Universidad Politecnica de Madrid yanma laboratuvarı bu alanda dijital kamera, termografik kamera, PIV kamera, ön ısıtıcılar, gaz analizörleri ve 100 kW gücünde yakıcı gibi ileri teknolojik yanma düzenekleri ve ölçüm cihazlarına sahiptir. Laboratuvarın sorumlusu ve araştırmaya danışmanlık edecek olan Prof. Dr. Javier Garcia Torrent’in “Web of Science” daki h indeksi 15’dir. Prof. Torrent’in “Web of Science” indekste taranan 31 araştırma makalesi ve 367 farklı makaleden atıfı vardır., Ayrıca Scopus’ta ise 51 adet araştırma makalesi ve 600’ün üzerinde atıfı bulunmaktadır.