High by-pass ratio turbofan engines aerothermodynamic design and optimization
Yüksek by-pass oranlı turbofan motorlarının aerotermodinamik tasarımı ve optimizasyonu
- Tez No: 355323
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM SİNAN AKMANDOR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Mechanical Engineering, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Turbofan Motor Tasarımı, Aerotermodinamik Motor Tasarımı, Parametrik Döngü Analizi, Performans Döngü Analizi, Aerotermodinamik Turbomakina Tasarımı, Motor Tasarımında Optimizasyon, Turbofan Engine Design, Aerothermodynamic Engine Design, On-Design Cycle, Off-Design Cycle, Aerothermodynamic Turbomachinery Design, Optimization in Engine Design
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 242
Özet
Uçak Motoru tasarımındaki ilk adım parametrik döngü analizleridir. Bu analizin sonuçları daha sonra bir uçak motorunun tüm uçuş zarfı boyunca göstereceği performans hakkında bilgi sağlayacak olan performans döngüsü analizlerinde kullanılır. Her iki analiz sonucu en son aşamada turbo makine bileşenleri ön tasarımında kullanılır. Belirtilen bu analizleri gerçekleştirmek amacıyla MATLAB Simulink® kullanılarak ayrı akışlı turbofan motorları için bir motor tasarım aracı (Engine Design Model, EDM olarak isimlendirilmiştir) geliştirilmiştir. Tasarım aracında kullanılan bu motor türü havacılık sanayiindeki yaygın kullanımı nedeniyle seçilmiştir, ancak farklı turbofan ve turbojet motor yapılandırmaları içinde ilgili değişiklikler yapılarak kullanılabilir. EDM aracı hesaplamalarında termodinamik parametrelerin en doğru şekilde kullanılabilmesi için Değişken Özgül Isı modeli kullanmaktadır. EDM parametrik ve performans döngü analizlerinde Aircraft Engine Design, 2. Baskı [Mattingly, J.D., Heiser W.H., ve Pratt, D.T., 2002] kaynağında verilmiş olan çözüm algoritmalarını kullanmaktadır. Modelin bu bölümlerinin doğrulaması yine aynı kaynak tarafından geliştirilmiş olan AEDsys yazılımı ile yapılmıştır. Model aynı zamanda parametrik döngü sonuçlarını kullanan aerotermodinamik turbo makine bileşen tasarımı bölümü de içermektedir. Modelin bu bölümünün doğrulaması CFM56-5A ve GE90-94B motorlarına ait gerçek verilerle yapılmıştır. Model doğrulandıktan sonra kullanıcı tarafından belirtilen isteklere göre en iyi motorun seçimini sağlayacak olan bir optimizasyon sürecine sokulmuş ve optimizasyonda SIMPLEX ve Gradient Descent algoritmaları ile çözüm alınmıştır.
Özet (Çeviri)
The first step in Engine Design for an airframe is being the on-design cycle analysis. The results of this analysis are later used in off-design cycle analysis, which gives critical information about the performance of the engine on the whole flight envelope. Both analysis results are later used in turbomachinery component design. In order to accomplish these objectives, an engine design model in MATLAB Simulink® (named as Engine Design Model, EDM) is developed for Separate Flow Turbofan Engines. This engine type is chosen according to its wide usage in Aerospace Industry, but the model can also be extended to the other types of Turbofan and Turbojet Engines. The Engine Design Model uses Variable Specific Heat Model in order to obtain best estimates in thermodynamic parameters throughout the whole cycle. The model use the solution algorithms given in Aircraft Engine Design, 2nd Edition [Mattingly, J.D., Heiser W.H., and Pratt, D.T., 2002] for cycle analysis and its verification is made with AEDsys Software, which also uses the same algorithm. The model also includes an aerothermodynamic turbomachinery design section, which uses the outputs from the cycle analysis and its validation is made with engine data of CFM56-5A and GE90-94B engines. The model is then used in an optimization process, which select the best engine according to the constraints determined by the user by using SIMPLEX and gradient descent algorithms.
Benzer Tezler
- Havacılık sektöründe kullanılan döküm malzemelere uygulanan talaşlı imalat yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of mechanic manufacturing methods applied to casting materials used in the aviation sector
BURAK ALPEREN TUNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Uçaklarda kullanılan gaz türbinli motorların ekserjoekonomik analizi
Exergoeconomic analysis of aircraft gas turbine engine
ENİS TURHAN TURGUT
Doktora
Türkçe
2007
Havacılık MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ARİF HEPBAŞLI
PROF.DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ
- Numerical aeroacoustics investigation of the effect of axial gap length between the rotor and stator of a transonic compressor stage
Transonik kompresörlerdeki rotor ve stator arası eksenel boşluk mesafesinin akustik etkisinin incelemesi
BORA YAZGAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERKAN AYDER
- Effect of heat leakage on the optimal performance of a twin-spool turbofan engine
Bir eş merkezli çift milli turbofan motorunun optimal performansına ısı kaybının etkisi
MERT ÇOLAKOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURMAYAZ
- Aerodynamic design of a novel low pressure compression system for variable-speed micro turbofan
Değişken hızlı micro turbofan için yenilikçi düşük basınçlı kompresör sisteminin aerodinamik tasarımı
MENAL İLHAN CHANBAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERCAN ACARER