Geri Dön

Ticari uçakların ekserjetik sürdürülebilirlik indikatörlerinin geliştirilmesi

Development of exergetic sustainability indicators for commercial aircrafts

PDF İndir

  1. Tez No: 310343
  2. Yazar: HAKAN AYDIN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖNDER TURAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering, Aircraft Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Anadolu Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 239

Özet

Bu tezin amacı ticari uçak ve uçak motorları için ekserjetik sürdürülebilirlik indikatörlerinin elde edilmesidir. Bu amaçla havacılıkta orta ve uzun menzilli yolcu uçaklarında kullanılan yüksek bypasslı bir turbofan motoru, bölgesel uçaklarda kullanılan bir turboprop motor ve dünyada yaygın olarak kullanılan bir yolcu uçağı ele alınmıştır. Her iki motor için öncelikle detaylı ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir ve elde edilen ekserji parametreleriyle bu motorların ekserji tabanlı sürdürülebilirlik indikatörleri hesaplanmıştır. Yolcu uçağının farklı uçuş mesafelerinde farklı paralı ağırlıklar taşıması durumu için uçuş analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu veriler ve uçuş mekaniği denklemleri kullanılarak yolcu uçağının ekserji tabanlı sürdürülebilirlik indikatörleri hesaplanmıştır.Yapılan analizler sonucunda turbofan motoru ekserji verimi %31.5, atık ekserji oranı 0.685, ekserji geri kazanabilirlik oranı 0, ekserji yıkım oranı 0.408, çevresel etki faktörü çevresel etki faktörü 2.174 ve sürdürülebilirlik indeksi 0.46 olarak hesaplanmıştır. Turboprop motoru için dinamik ekserji analizi yapılarak ekserjetik sürdürülebilirlik indikatörleri elde edilmiştir. Sürdürülebilirlik indeksi en düşük güç çalıştırması (240 N.m tork) için 0.26 ve en yüksek güçteki çalıştırması için (630 N.m tork) 0.41 olarak elde edilmiştir. Yolcu uçağı ekserji tabanlı sürdürülebilirlik indikatörleri kalkış ağırlığına bağlı olarak kalkışta 0,422 - 0.440 arasında seyrüseferde ise 0,42 - 0,441 arasında hesaplanmıştır.Bu çalışma sonucunda ekserji tabanlı sürdürülebilirlik indikatörleriyle ilgili çalışmaların ve geliştirilecek parametrelerin hava araçları ve itki sistemleri için sürdürülebilirlik açısından önemli bir parametre olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

Özet (Çeviri)

The aim of this thesis is to derive the exergetic sustainability indicators of transport airplane and aircraft engines. To reach this target two engines and an airplane are investigated. The first engine is widely used high bypass turbofan engine powering a medium range transportaion airplane and the second one is a turboprop engine powering regional turboprop airplane. As first step the detailed exergy analysis of turbofan and turboprop engines have been executed Then the exergetic sustainability indicators have been calculated by using the exergy parameters obtained from exergy analysises. Additionally the exergetic sustainability indicators of a widely used transport airplane have been obtained by using the flight analysis results that are performed in this thesis.In the analysis results the turbofan exergy efficiency, waste exergy ratio, recoverable exergy ratio, exergy destruction factor, environmental effect factor and exergetic sustainability index are obtained as %31.5, 0.685, 0, 0.408, 2.174 and 0.46. The dyamic torque exergetic sustainability indicators of turboprop engine have been carried out under six different torque operations. The lowest sustainability index has been calculated as 0.26 at 240 Nm torque operation and the highest one has been obtained as 0.41 at 630 Nm torque operation. It was observed that the exergetic sustainability indicators of turboprop engine improved with higher torque operations. The exergetic sustainability indicators of transport aircraft has been found out as 0,422 - 0.440 at climb and as 0,42 - 0,441 at cruise in respect to take-off weight.It?s believed that the application of exergetic sustainability indicators on airplane and airplane engines will play an important role for sustainability.The aim of this thesis is to derive the exergetic sustainability indicators of transport airplane and aircraft engines. To reach this target two engines and an airplane are investigated. The first engine is widely used high bypass turbofan engine powering a medium range transportaion airplane and the second one is a turboprop engine powering regional turboprop airplane. As first step the detailed exergy analysis of turbofan and turboprop engines have been executed Then the exergetic sustainability indicators have been calculated by using the exergy parameters obtained from exergy analysises. Additionally the exergetic sustainability indicators of a widely used transport airplane have been obtained by using the flight analysis results that are performed in this thesis.In the analysis results the turbofan exergy efficiency, waste exergy ratio, recoverable exergy ratio, exergy destruction factor, environmental effect factor and exergetic sustainability index are obtained as %31.5, 0.685, 0, 0.408, 2.174 and 0.46. The dyamic torque exergetic sustainability indicators of turboprop engine have been carried out under six different torque operations. The lowest sustainability index has been calculated as 0.26 at 240 Nm torque operation and the highest one has been obtained as 0.41 at 630 Nm torque operation. It was observed that the exergetic sustainability indicators of turboprop engine improved with higher torque operations. The exergetic sustainability indicators of transport aircraft has been found out as 0,422 - 0.440 at climb and as 0,42 - 0,441 at cruise in respect to take-off weight.It?s believed that the application of exergetic sustainability indicators on airplane and airplane engines will play an important role for sustainability.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    84938

    Ticari uçakların (airbus 310 tipi yolcu uçaklarının) klima sisteminin incelenmesi

    Aircrafts (A310) airconditioning systems

    BELGİN BAĞDAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. OLCAY KINCAY

  2. Tez No

    582707

    Dar gövdeli ticari uçakların elektrik sistemi için generatör tasarımı ve en iyileştirilmesi

    Design and optimization of generator for narrow body commercial aircraft electrical system

    MEHMET MURATHAN TAŞKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET CANSIZ

  3. Tez No

    665778

    Havacılık sektöründe istatistiksel proses kontrol: Uçak bakım süreçlerinin iyileştirilmesine yönelik bir uygulama

    Statistical process control in the aviation sector: An implementation to improve aircraft maintenance processes

    HAMİT HAMİDETTİN KUMURKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NİHAN YILDIRIM

  4. Tez No

    782388

    Analysis of aircraft landing gear brake induced vibrations

    Uçak iniş takımı fren kaynaklı titreşimler üzerine analizler

    ÖNER ALTINBAĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DEMET BALKAN

  5. Tez No

    569857

    Titanyum kaynağı ve mekanik özellikler üzerine etkisinin incelenmesi

    Titanium welding and investigation of effect on mechanical properties

    MURAT SÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Gedik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ POLAT TOPUZ

Geri Dön