Bir Gaz Türbin Yakıcısında Doğal Gaz Ve Kerozin Yanmasının Sayısal İncelenmesi


TANGÖZ S. , KAHRAMAN N. , AKANSU S. O.

17. ULUSAL ISI BİLİMİ VE TEKNİĞİ KONGRESİ, Sivas, Türkiye, 24 - 27 Haziran 2009, ss.935-941

  • Basıldığı Şehir: Sivas
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.935-941

Özet

Bu çalışmada, farklı hava yakıt oranlarında, kerozin ve doğal gaz yakıtlarının yakılması ile Rolls-Royce Nene turbojet motoruna ait yanma odasının karakteristikleri sayısal olarak incelenmiştir. Yanma odasındaki sıcaklık dağılımı, yanma verimi, basınç kayıbı, hız değişimi, özgül yakıt tüketimi ve emisyon değerleri, farklı hava yakıt oranları için; 10000, 11000 ve 12000 rpm motor hızlarında ve deniz seviyesi atmosfer şartlarında analiz edilmiştir. Fluent programında yapılan çözümlemede, modelleme iki boyutlu yapılarak, aksi simetrik türbülans akış modeli, RNG k-E viskoz modeli, P1 radyasyon modeli ve volumetrik reaksiyon ile birlikte türlerin taşınım modeli kullanılmıştır. Yapılan sayısal çözümlemelerde, yanma verimi ve yanma odası çıkışındaki hız değerlerinin hava yakıt oranının artması ile belirli bir değere kadar arttığı ve daha sonra sabit kaldığı gözlenmiştir. Ayrıca, hava yakıt oranının artması ile basınç kayıplarının arttığı ve yanma odası çıkış sıcaklık değerlerinin azaldığı görülmüştür. Özgül yakıt tüketimi ve emisyon değerleri açısından doğal gazın daha avantajlı olduğu tespit edilmiştir.
In this study, the combustion characteristics in gas turbine combustor of a Rolls-Royce Nene turbojet engine fuelled with kerosene and methane have been numerically performed at different air fuel ratios. Temperature distributions in combustor, combustion efficiency, pressure loss, velocity change, specific fuel consumption and emission values have been numerically analyzed at sea level atmospheric conditions and 10000, 11000 and 12000 rpm engine speeds. The RNG k-e turbulence, P1 radiation, and species transport combustion model with volumetric reaction have been used for 2D axisymmetric geometry with swirling flow. Increasing the air fuel ratio, combustion efficiency and the combustion chamber outlet velocity values have been increased until a specific value and then have been steadied. Additionally, increasing the air fuel ratio, the combustion chamber outlet temperature values and pressure loss values have been decreased. It is determaned that natural gas has more advanteces than kerosene in terms of specific fuel consumption and emission.