Akademik Veri Yönetim Sistemi
EFES INTERNATIONAL SCIENTIFIC RESEARCH AND INNOVATION CONGRESS-IV, İzmir, Türkiye, 21 - 23 Nisan 2026, cilt.1, sa.1, ss.70, (Özet Bildiri)
Ön karışımlı yanma sistemleri, özellikle gaz türbini uygulamalarında düşük emisyon ve yüksek verim hedefleri doğrultusunda kritik bir rol oynamaktadır. Ön karıştırıcı (premikser) tasarımı, yakıt-hava karışımının homojenliğini doğrudan etkileyerek alev stabilitesi, yanma verimi ve kirletici emisyonlar üzerinde belirleyici olmaktadır. Yetersiz karışım; lokal zengin/fakir bölgeler oluşturarak CO ve NOx emisyonlarını artırırken, aynı zamanda yanma kararsızlıklarına da yol açabilmektedir. Bu çalışma kapsamında, aynı yanma odasında iki farklı premikser (geleneksel ve modern) kullanılarak ön karışımlı metan-hava yanması deneysel olarak incelenmiştir. Deneyler; 4 kW ısıl güçte, eşdeğerlik oranı Φ=0.8 ve girdap sayısı S=1.2 çalışma şartlarında, %99.99 saflıkta metan gazı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada geleneksel bir premikser ile delikli ve kanatlı disklerden oluşan yapıya sahip gelişmiş bir premikser (modern) karşılaştırılmış; eksenel sıcaklık dağılımları ve emisyon değerleri detaylı olarak incelenmiştir. Modern premikserle karşılaştırıldığında O2 oranındaki azalma ve CO2 oranındaki artış, modern premikserde yanmanın daha tamamlanmış olduğunu göstermektedir. Bu durum, yakıt-hava karışımının daha homojen hale geldiğini ve reaksiyonların daha etkin gerçekleştiğini ortaya koymaktadır. Özellikle CO emisyonundaki belirgin azalma, modern premikserin fakir yanma koşullarında dahi yanmamış yakıt miktarını düşürdüğünü göstermektedir. NO emisyonlarında ise sınırlı bir azalma gözlenmiştir. Bu durum, deneylerin zaten fakir yanma koşullarında gerçekleştirilmiş olması ve buna bağlı olarak alev sıcaklıklarının nispeten düşük kalması ile açıklanmıştır. Eksenel sıcaklık dağılımları değerlendirildiğinde, her iki premikserde de akış yönünde sıcaklığın azaldığı görülmektedir. Ancak modern premikserde sıcaklık düşüşü daha düzenli ve kontrollü bir şekilde gerçekleşmektedir. Bu durum, modern premikserin daha güçlü bir türbülans yapısı oluşturduğunu, geri karışım mekanizmasını artırdığını ve alev stabilitesini iyileştirdiğini göstermektedir. Sonuç olarak, modern premikserin, geleneksel tasarıma kıyasla daha homojen bir karışım sağladığı, CO emisyonlarını önemli ölçüde azalttığı, daha verimli bir yanma sunduğu ve daha dengeli bir sıcaklık dağılımı oluşturduğu belirlenmiştir. Bu bulgular, özellikle fakir ve yüksek türbülanslı yanma koşullarında premikser geometrisinin yanma performansı üzerindeki belirleyici rolünü açıkça ortaya koymaktadır.