Ön karışımlı alevlerin modellenmesi ve is oluşumunun incelenmesi

Yanma olaylarının daha iyi anlaşılabilmesi, deneysel verilerin doğrulanması ve yeniden üretilmesi, tepkime mekanizması geliştirilmesi ve doğrulanması, çok boyutlu ve türbülanslı akışlı modellemelerin temelini oluşturması açılarından bir boyutlu laminer ön karışımlı alevlerin sayısal çözümü önem taşır. Bu çalışmada bahsedilen alev modelinin sayısal analizini ve istenildiği takdirde is analizi de gerçekleştiren bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Ön karışımlı laminer alevin bir boyutlu olarak sayısal çözümünün yapılması için, gaz karışımlarının termodinamik ve taşınım özelliklerinin hesaplanmasına, adyabatik alev sıcaklığı hesabına, gaz karışımlarının termodinamik denge çözümüne, kimyasal kinetik mekanizmaların kullanılmasına, kütle ve enerji korunum denklemlerinin ve is oluşumunun modelinin çözülmesine gereksinim duyulur. Bunlar gibi ihtiyaç duyulan tüm denklem setleri programın kendisi ve/veya kendisine ait alt programlar tarafından gerçekleştirilmektedir. Bu çalışma kapsamında geliştirilen program kendi bünyesi dışında sadece açık kaynak kodlu veya özgür lisanslı matematik kütüphaneleri kullanmaktadır. Yapılan modellemelerde yakıt olarak metan – asetilen – etilen – propan – hidrojen gibi birbirinden farklı yakıtlar/karışımları kullanılmış, karışım olarak ise yakıt-hava, yakıt-oksijen, yakıt-oksijen-argon gibi farklı alevler seçilmiştir. Modellenen alevler için çoğu zaman farklı tepkime mekanizmaları seçilmeye çalışılmıştır. Bu farklılıklar ile yazılan programın farklı yakıt, yakıt karışımları, farklı karışımlar veya mekanizmalarla da uyumlu olduğu vurgulanmıştır. Yazılan program sonucu elde edilen veriler ile literatürde bulunan deneysel ve/veya modelleme sonuçları karşılaştırılmış ve sunulmuştur. Adyabatik alev sıcaklığı, denge çözümleri, alev boyunca bileşen dağılımı ve is oluşumu verileri farklı yakıtlar, yakıt-hava eşdeğer oranları ve soğuk karışım giriş hızlarında denenmiştir. Elde edilen sonuçların literatür verileri ile uyumlu olduğu gözlenmiştir.