İnsansız hava araçlarında farklı yakıtlar ile çalışan turbojet motorunun enerji, ekserji ve sürdürülebilirlik analizleri
Energy, exergy and sustainability analyses of a turbojet engine for uavs running on different fuels
- Tez No: 535578
- Danışmanlar: PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ, DOÇ. DR. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Anadolu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Bu tezde, insansız hava araçlarında kullanılan küçük boyutlu bir turbojet motorunun, 0-5000 m irtifa ve 0-0,8 Mach uçuş hızları için çevrim, ekserji, ekonomik ve çevresel analizleri gerçekleştirilmiş, sürdürülebilirlik parametreleri hesaplanmıştır. Farklı uçuş noktalarına göre ve JP8 yakıt ile yapılan tüm bu hesaplamalar, biyoyakıt ve farklı oranlardaki jet yakıtı- biyoyakıt karışımları ile de tekrarlanmıştır. Böylece gaz türbinli bir uçak motorunun tüm termodinamik, ekonomik ve çevresel performansı bu çalışmada ilk kez gerçekleştirilmiştir. Motor çevrim hesaplamalarında, önemli girdi parametresi olan yanma verimi, bu çalışmada yakıtların analizi ve deneysel çalışma sonucu elde edilen en önemli değişken olmuştur. JP8 yakıt için yanma verimi değeri girdisi tasarım noktası için kabul yapılırken, deneylerde emisyon ölçümleri ve hesaplamalarından elde edilen sonuçlar JP8 yakıtın sonuçları ile oranlanarak diğer yakıtlar için de tasarım noktası yanma verim değerleri bulunmuştur. En düşük ekserji verimi ve dolayısıyla en yüksek ekserji yıkım değerleri tüm uçuş koşulları için yanma odası komponentinde görülmüştür. Buna göre, yanma odası için en yüksek ekserji yıkımı 524,6 kW ile 4.uçuş noktasında B100 yakıt kullanımında elde edilirken, bu yıkımın maliyeti 31,5 $ h-1 ve çevresel etki değeri 0,15 mPt sn-1 olarak hesaplanmıştır. Motorun farklı uçuş koşullarındaki performans hesaplamaları için özgün bir kod geliştirilerek, bu alanda yapılacak çalışmalarda araştırmacılara hizmet edebilecek bir çalışma ortaya çıkarılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the cycle, exergy, economic and environmental analyzes are carried out for a small size turbojet engine used in unmanned aerial vehicles at 0-5000 m altitude and 0-0,8 Mach flight speeds, and the sustainability parameters are calculated. All these calculations with different flight points and with JP8 fuel are repeated with biofuels and jet fuel-biofuel mixtures in different proportions. Thus, the entire thermodynamic, economic and environmental performance of a gas turbine aircraft engine is realized for the first time by this study. In engine cycle calculations, combustion efficiency, which is an important input parameter, is the most important variable obtained from analysis and experimental work of fuels in this study. While design point combustion efficiency for JP8 fuel is an assumed value, the combustion efficiency calculations for other fuel blends are linearly scaled with JP8 value in order to find the design point efficiency for the biofuel blends. The lowest exergy efficiency and therefore the highest exergy destruction values are obtained for combustor at all flight conditions. Accordingly, the highest exergy destruction value for combustor is 524,6 kW at 4th flight condition with B100 fuel usage, whereas the cost and environmental impact of this destruction is 31,5 $ h-1 and 0,15 mPt s-1, respectively. An effort has been made to serve researchers in this area by developing a unique programming code in MATLAB® which performs engine performance analyses for the different flight conditions.
Benzer Tezler
- Güneş enerjisiyle desteklenen insansız hava aracı tasarım ve üretimi
Solar powered UAV design and production
FATİH BAYKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Modelling and simulation of the pem fuel cell on mq1- predator unmanned air vehicle
Mq-1 predator insansız hava aracında pem tipi yakıt pilinin modelleme ve simülasyonu
OSMAN SÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN KOCAARSLAN
- Bir yüksek irtifa uzun takat insansız hava aracında hibrit elektrik tahrik sisteminin menzil üzerine etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of a hybrid electric propulsion system on range in a high altitude long endurance unmanned aerial vehicle
SADIK ATA YALÇINKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ELİF KORUYUCU
PROF. DR. ÖNDER ALTUNTAŞ
- Yürüyüş konforu değerlendirme yöntemleri üzerine yeni bir yaklaşım: Selçuk Üniversitesi Alaeddin Keykubat Yerleşkesi örneğinde yürüyüş dostu tasarım rehberi hazırlama ilkeleri
A new approach on walking comfort assessment methods: A walk-friendly design guide principles in the case of Selçuk University Alaeddin Keykubat Campus
AHMET AKAY
Doktora
Türkçe
2021
Peyzaj MimarlığıSelçuk ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERPİL ÖNDER
- Advancing quadcopter autonomy: Comparative analysis of conventional control strategies and integration of fuzzy PID for enhanced performance
Quadcopter özerkliğini geliştirme: Geleneksel kontrol stratejilerinin karşılaştırmalı analizi ve gelişmiş performans için fuzzy PID entegrasyonu
RAYANE SAIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİT YAHYA