Yüksek sıcaklıktaki alevlerde gaz kinetiği ve spektroskopi ölçme

Abstract

- VI - ÖZET Bu tezde hidrokarbonların alev içerisinde yanmasından meydana gelen ara ürünlerden formaldehitin, gerek yüksek sıcaklıklardaki dekompo z i sy onu ve gerekse N20 ile oksidasyonu şok tüp ve spectroskopik ölçme tekniği kullanılarak incelenmiştir. jjoeneylerdy, 1200 < T [ °K1 < 2200 sıcaklıklarda ve 1.8 < P(atm.) < 2.7 basınçta CH-O/Ar karışımının dekompozisyon hızı ile CHLO/N-O/CO/Ar karışımlarının oksidasyon hızları ölçüle rek saptanmıştır. Ölçmelerde (CH2O) konsantrasyonu, 3.508 um. dalga boyun da He-Xe laser ışınının absorbsiyonu bulgularından saptanmakla beraber (CH20)nun kırmızı ötesi radyasyon enerjisinin kaydedilmesinden hesaplanmıştır. (C02), (H20) radyasyon enerjileri bulguları oksidasyon deneyinde, (CO) radyasyon enerjisi bulguları ise dekompozisyon deneyinde değerlendirilmiştir. Altı bölümden oluşan bu çalışmada; birinci bölümde alevin yapısı, reaksiyon hızı, problemin önemi ve daha önceki çalışmalar incelenmiştir. İkinci bölümde spectroskopik ölçme tekniği ve teorisi ile formaldehitin spectroskopisine yer verilerek hesaplamalar için hangi denklemlerin kullanılacağı irdelenmiştir. üçüncü bölümde de şok dalgası ve şok tüp tekniği hakkında gerekli açıklamalarda bulunularak, gerçek ve ideal gazlar için şok parametrelerinin hesap edilmesi gösterilmiştir. Dördüncü bölümde deney aletlerinin tanımı ile beraber dalga boyu kalibrasyonu ve bu aletlerin ayarlanması hakkında gerekli işlemler belirtilmiştir. Ayrıca formaldehitin hazırlanması da bu bölümde verilmiştir. Beşinci bölümde deneysel işlemler ve hesap yöntemleri ile birlikte emissiyon ve absorbsiyon bulgularının birbirleri ile karşılaştırılması yapılmıştır. Bu deney bulgularının değerlendirilmesi, çıkartılan sonuç ve bu konuda ileri çalışmalar için gerekli öneriler de altıncı bölümde bahsedilmiştir. Muhittin AKYÜZ İstanbul, 1984

-VII - SUMMARY Formaldehyde (CH20) is an intermediate product in the combustion of methane and other hydrocarbons in flame. In this thesis, CH2O pyrolysis and oxidation by nitros oxide (N2O) were studied in high temperature utilizing shock tube technique and spectroscopic measurements, Pyrolysis and oxidation rates of CH20 were measured behind reflected shock waves for 1200 T, (K°) 2200 and 1.8 P, (atm. ) 2.7, in the mixtures of CH20/Ar and CH20/N20/CO/Ar respectively. Concentrations of CH2O were monitored by absorption of HeXe laser radition at 3.508um, as well as by CH2O emission in the infrared. Emission from CO2, H2O radiations were monitored in the oxidation experiments) CO emission was monitored during pyrolysis. This thesis has six chapters. The structure of flame, reaction rate, the purpose of this study and previously published work on this subject were presented in the first chapter. In the second chapter, the theory of spectroscopy of CH2O was illustrated. Shock wave and shock tube technique, derivation of shock parameters in ideal gas and real gas, were discussed in the third chapter. In chapter four, experi mental apparatus and the preparation of CH2O were described. Chapter five dealt with experimental procedures and calcu lations were performed. CH2O concentration histories derived from absorbtion were compared with emission measurements. Experimental data was evaluated and discussed in chapter six. This thesis concluded with the extracted results and sugges tions for further research in this field of study. Muhittin AKYÜZ Istanbul, 1984