Akışkan yataklı bir sistemde gaz-katı dağılım karakterizasyonunun belirlenmesi

Dünyada ve Türkiye'de, giderek artan enerji tüketimi, enerji maliyeti ve çevre kirliliğinden dolayı, enerjinin verimli kullanılması, çevresel etkilerin en aza indirilmesi ve buna uygun sistemlerin geliştirilmesi her geçen gün daha büyük önem kazanmaktadır. Bu bağlamda, yeni bulunanlar ile birlikte, Türkiye'nin düşük kaliteli linyit rezervinin temiz ve verimli yakılarak, enerji gereksiniminin önemli bir bölümünün karşılanması büyük önem taşımaktadır. Akışkan yataklar, katı taneciklerin sıvı benzeri davranış sergilediği sistemlerdir. Bu sistemlerde, katı tanecikler gaz veya sıvı içinde hareket eder ve bu hareket, akışkan benzeri bir davranışa yol açar. Özellikle düşük kaliteli fosil veya fosil olmayan yakıtlar tam yanma koşullarına göre yüksek verimde yakılabildiği sistemlerdir. Burada yatak sıcaklığının 1000oC'nin altında tutulmasına bağlı olarak NOx oluşumunun azalması ve uygun adsorbent ilavesi ile SO2'nin tutulması sonucu genelde baca gazı arıtma tesislerinin kurulmasına gerek kalmamaktadır. Türkiye'deki kömürün yüzde 7,3'ü taşkömürü, yüzde 92,7'si linyitten oluşmaktadır. Türkiye'nin 19,3 milyar ton linyit, 1,5 milyar ton civarında taşkömürü rezervi bulunmaktadır. Bunun yanında son yıllarda Türkiye'de de üretimi artan biokütle gibi organik kaynaklı yakıtlarda kullanılmaktadır. Akışkan yataklı sistemlerde yanma ve emisyon süreçleri, büyük ölçüde yatak hidrodinamiği tarafından şekillendirilir. Yatak hidrodinamiği, gaz ve katı fazlar arasındaki iki fazlı akışın etkileşimlerini açıklayan temel bir mekanizmadır. Bu çalışmada, bir akışkan yataktaki iki fazlı akışın hidrodinamik davranışı, ANSYS Fluent yazılımı kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Tasarlanan basit ve klasik akışkan yatak modelleri üzerinden çeşitli analizler gerçekleştirilmiş ve sistem detaylı şekilde ele alınmıştır. Gaz ve katı fazların akış döngüsü görselleştirilmiş, basınç konturları, kolondaki gaz hızı dağılımları ve katı hız dağılımları analiz edilmiştir. Ayrıca, sistem girişindeki hız ve basınç profilleri oluşturularak akışın genel karakteristikleri değerlendirilmiştir.