Design of a connected pipe test facility for ramjet applications
Ramjet uygulamaları için boru bağlantılı test düzeneği tasarımı
- Tez No: 167222
- Danışmanlar: PROF.DR. KAHRAMAN ALBAYRAK, Y.DOÇ.DR. ABDULLAH ULAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hava solumalı motorlar, Ramjet, Boru bağlantı, direk bağlantı vn
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 184
Özet
oz RAMJET UYGULAMALARI ÎÇİN BORU BAĞLANTILI TEST DÜZENEĞİ TASARIMI SARIŞIN, Mustafa Nevzat Yüksek Lisans, Makine Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Y.Doç.Dr. Abdullah ULAŞ Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Kahraman ALBAYRAK Nisan 2005, 164 sayfa Ramjet yanma odasının geliştirilmesi boru bağlantılı testler ile gerçekleştirilir. Boru bağlantılı test düzeneğinin seçilmesinin sebebi basmç, sıcaklık, Mach sayısı, hava debisi gibi parametlerin benzetiminin yapılmasının mümkün olmasıdır. Gerçek zamanlı yörüngede maruz kaldığı şartlar ve fırlatıcı motordan ramjet motorunun çalışmasına geçiş evresi bu düzenek ile test edilebilmektedir. Boru bağlantılı test düzeneğinin en önemli avantajı düşük operasyon maliyeti ve basitliğidir. Hava debisi gereksinimi diğer test tekniklerine göre çok daha azdır, bu sebeple sesüstü nozul ve yanma sonu gazları tahliye sistemi gibi elemanlara ihtiyaç duyulmamaktadır. Bu tez kapsamında boru bağlantılı test düzeneği tasannu gerçekleştirilmiştir. Üç ana alt sistem incelenmiştir; hava depolama sistemi, hava ısıtma sistemi ve test rampası. viHava depolama sisteminin tasannu basmç tankları ve akış kontrol sistemlerinin tasarımını içerir. Akış kontrol sistemleri sayesinde ramjet motorunun gerçek uçuş esnasında maruz kalacağı basmç ve debi miktarları benzetilir. Bu çalışmada akış kontrol sistemi alternatifleri değerlendirilmiştir. Tasarlanan hava tankları 50 bar basınçta ve 27.8 m hacminde olup 3 kg/s debide 200 saniye test imkanı sağlamaktadır. Hava ısıtma sistemi uçuş sırasında ramjet hava alığından kaynaklanan aerodinamik ısınmanın benzetimi için kullamlmaktadır. Değişik yanma odası tasarımları yapılmış ve en efektif sistem seçilmiştir. Yanma analizleri FLUENT HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) kodu ile yapılmıştır. Yanma ve yanma odası tasarımları deneysel verilerle doğrulanmıştır. Tasarlanan hava ısıtma sisteminin 1.5-8 kg/s hava debisi kapasitesi olup 2-8 bar arasında ve 400-1000 K arası sıcaklık üretebilmektedir. Son olarak test rampası tasarımı ve ramjet motoru yanma odası analizleri yapılmıştır. Test rampasının 3 boyutlu CAD çizimleri yapılmıştır. Tasarlanan test düzeneğinde test edilecek olan ramjet yanma odasının modelleri oluşturulmuş ve yanma analizleri yapılmıştır. Analizlerde FLUENT HAD kodu kullanılmıştır. Ramjet motoru 16 km irtifa ve 3.5 Mach hız seyir şartlan için tasarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DESIGN OF A CONNECTED PIPE TEST FACILITY FOR RAMJET APPLICATIONS SARIŞIN, Mustafa Nevzat M.S., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Abdullah ULAŞ Co-Supervisor: Prof. Dr. Kahraman ALBAYRAK April 2005, 164 pages Development of the combustor of a ramjet can be achieved by connected pipe testing. Connected pipe testing is selected for combustor testing because pressure, temperature, Mach number, air mass flow rate can be simulated by this type of testing. Real time trajectory conditions and transition from rocket motor (booster) to ramjet operation can also be tested. The biggest advantage of connected pipe testing is the low operation cost and simplicity. Air mass flow rate requirement is less than the others which requires less air storage space and some components like supersonic nozzle and ejector system is not necessary. In this thesis, design of a connected pipe test facility is implemented. Three main systems are analyzed; air storage system, air heater system and test stand. IVDesign of air storage system includes the design of pressure vessel and pressure & flow regulation system. Pressure and flow regulation system is needed to obtain the actual flow properties that the combustor is exposed to during missile flight. Alternatives for pressure and air mass flow rate regulation are considered in this study. Air storage system designed in this thesis is 27.8 m3 at 50 bar which allows a test duration of 200 seconds at an average mass flow rate of 3 kg/s. Air heater system is utilized to heat the air to simulate the aerodynamic heating of the inlet. Several different combustion chamber configurations with different flame holding mechanisms are studied. The most efficient configuration is selected for this study. Combustion analysis of the air heater is performed by FLUENT CFD Code. Combustion process and air heater designs are validated using experimental data. Designed air heater system is capable of supplying air at a temperature range of 400-1000 K and mass flow rate range of 1.5-8 kg/s at Mach numbers between 0.1-0.5 and pressure between 2-8 bar. Finally the design of the test stand and ramjet combustor analysis are completed. 3D CAD models of the test stand are generated. Ramjet combustor that will be tested in the test setup is modeled and combustion analysis is performed by FLUENT CFD Code. The ramjet engine cruise altitude is 16 km and cruise Mach number is 3.5. Key-words: Air Breathing Engines, Ramjet, Connected Pipe, Direct Connect, Vitiator.
Benzer Tezler
- İtfaiye su alma ağızlarındaki tasarım basıncının, debi, püskürtme mesafesi ve itfaiyeciye gelen kuvvete olan etkisinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effect of design pressure of the fire hose outlets on the flow rate, throw distance and reaction force affecting on firefighters
DUHAN PORTAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN KILIÇ
- Isı borusu prensibinin güneşli su ısıtıcılarına ve damıtmaya uygulanması
Başlık çevirisi yok
ALİ YÜCEL UYAREL
- Doğalgaz boru hattı sistemi tasarımı için grafiksel kullanıcı arayüzlü simülasyon programı geliştirilmesi
Development of a simulation program for natural gas pipeline system design with a graphical user interface
EMRE YÜREKLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SITKI USLU
- Design of a floating pipe breakwater - wave energy converter hybrid system
Boru tipi yüzer dalgakıran - dalga enerjisi dönüştürücü çok amaçlı sistem tasarımı
MEHMET ADİL AKGÜL
Doktora
İngilizce
2014
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- İTÜ-HTH tork tüpü tasarımı ve testleri
Design and test of İTU-HTH's torque tube
MUZAFFER KUZUBAŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN