Nüfusun dünya genelinde hızla artması ve teknolojideki gelişmeler ile birlikte artan enerji ihtiyacı dolayısıyla enerji kaynakları her geçen gün insanlığın ihtiyacını karşılayabilmek konusunda daha da yetersiz kalmaktadır. Her ne kadar yenilenebilir enerji üzerine çalışmalar ve gelişmeler gerçekleştirilse de, yatırım maliyetleri ve bazı durumlarda ihtiyaç duyulan enerjinin büyüklüğü sebebi ile yenilenebilir enerji sistemleri kullanılamamakta ya da yeterli olamamaktadır. Endüstrinin en önemli fonksiyonlarından biri olan enerji tüketimini düşürmek bu bağlamda önem arz etmektedir. Bu çalışmada, endüstriyel yakıcılarda enerji verimliliğini arttırmak adına, endüstride sıkça karşımıza çıkan 200 kW’lık standart endüstriyel bir yakıcı üzerinde çeşitli uygun geliştirmeler yapılarak, yüksek alev hızlarına ulaştırılmıştır. Geliştirilen bu ürün endüstride kendisine yüksek hızlı bek adıyla yer edinmiştir. Yüksek hızlı beklerde ortaya çıkan en büyük sorunlardan biri alev hızlarının yüksek olmasıdır. Bu durum, karışım anındaki hava ve gaz hızlarının da yüksek olması anlamına gelmektedir. Dolayısıyla karışım anındaki kimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi için gerekli zamanı tanımamaktadır ve karışım performanslarını olumsuz etkilemektedir. Yapılan çalışmalarda ve tasarım sürecinde Solidworks programından yararlanılmıştır. Gerçekleştirilen tasarımlar hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile iç akış analizleri sonucunda elde edilen basınç, yoğunluk, hız ve sıcaklık konturleri incelenmiştir. Uygun görülen kontürlere ait geometrilerin daha sonra yanma analizleri gerçekleştirilmiş ve gerek alev hızları, gerekse emisyon değerlerinde hedeflenen sonuçlara ulaşılmaya çalışılmıştır. Çalışmada Ar-Ge’si yapılan ürünün, yukarıda bahsi geçen hedefleri yakalayabilmesi için karışım performansını arttıran bir türbülatör tasarımı gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, akışın tüm noktalarda maksimum homojenlikte olmasını sağlamak için hava ve gaz giriş bölgeleri ve debileri gerçekleştirilen analizler sonucunda en uygun şekilde tayin edilmiştir. Yapılan bu çalışmalar vasıtasıyla karışım performansları maksimum seviyelere çekilmiş ve dolayısıyla sisteme giren yakıtın maksimum miktarda yakılması sağlanmıştır. Burada elde edilen avantajlarla birlikte emisyon değerleri olması gereken standartlara çekilmiştir. İdeal bir karışma ortamı oluşturulamazsa gaz yanamadan sistemi terk edebilir ve bu da baca atık gazında, istenmeyen sonuçlar ortaya çıkmasına sebep olabilir. Karbon ve azot türevlerinin baca atık gazında standartlarca arzu edilen değerlerde olmaması çevreye ve insan sağlığına çok ciddi hasarlar verebilmektedir. Ayrıca bu gazlar sera etkisine ve kükürt ve azot oksitler asit yağmurlarına neden olmaktadır. Havada bulunan karbon türevlerinin miktarı arttıkça, asidik oluşumlar artacak ve asit yağmurları daha çok görülecektir.

Anahtar Kelimeler: Brülör, Endüstriyel Yakıcı, Alev Hızı, NOx, Emisyon, Doğalgaz, Bek

Keywords: