Uçaklar için yakıt piline dayalı elektriksel taksilemenin performans ve çevresel analizleri
Performance and environmental analysis of fuel cell based electrical taxiing for aircraft
- Tez No: 706913
- Danışmanlar: PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ, PROF. DR. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Energy, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sivil havacılık, Civil aviation
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Elektrik ve Elektroniği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Havaalanı yer operasyonlarının çevre üzerinde büyük etkisi vardır. Uçakların ana motorlarını devre dışı bırakarak taksi hareketlerini gerçekleştirmeleri için çeşitli yenilikçi çözümler önerilmiştir. Bu çözümler çevre açısından faydalı olsa da, havalimanlarında aktif olarak kullanılan ve kullanılması planlanan, uçak üzerinde bulunan yerleşik ve harici elektrikli taksi çözümleri tamamen karbonsuz değildir. Mevcut çözümlerin dezavantajları, taksi hareketi için gerekli enerjinin karşılanması için harici bir yakıt hücreli hibrit güç ünitesi kullanılarak ve böylece uçağa ek ağırlık getirmeden giderilebilir. Sistemin ihtiyaç duyduğu güç ve enerjiyi ortaya çıkarmak için bu tezde beş farklı uçak tipi ele alınmıştır. Uçakların taksi yapmak için fiziksel gereksinimlerini belirlemek için, farklı pist eğimi, karşı rüzgâr ve maksimum hızlarda dört farklı periyottan oluşan toplam 900 saniyelik taksi-çıkış hareketi incelenmiştir. Havalimanlarında yolcu taşımak için sıklıkla kullanılan, dar gövdeli, Airbus A320-200 tipi uçak için belirlenen fiziksel gereksinimlere göre, önerilen yakıt hücreli harici güç ünitesi sisteminin kavramsal tasarımı oluşturulmuş ve her bir periyot için sistemin fiziksel verileri Matlab Simulink ortamı kullanılarak elde edilmiştir. Simülasyon sonucunda sistemin saniyede maksimum 2,23 gram hidrojen tükettiği görülmektedir. Ayrıca taksi-çıkış hareketi sırasında 578,34 kg CO2 salındığı hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar önerilen sistemin kullanılması durumunda yılda yaklaşık 14,6 milyon ton CO2 emisyonunun önlenebileceğini de göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Airport ground operations have a great impact on the environment. Various innovative solutions have been proposed for aircraft to perform taxi movements by deactivating their main engines. Although these solutions are environmentally beneficial, onboard and external electric taxiing solutions that are actively used and planned to be used in airports are not completely carbon-free. The disadvantages of the existing solutions can be alleviated by using an external fuel cell hybrid power unit to meet the energy required for taxiing that does not put additional weight on the aircraft. In order to reveal the power and energy required by the system, five different aircraft type are discussed in this thesis. To determine the physical requirements of aircraft for taxiing, a total of 900 seconds taxi-out movement consisting of four different periods with different runway slope, headwind, and maximum speeds were examined. According to the physical requirements determined for the narrow body Airbus A320-200 type aircraft, which is frequently used for carrying passengers at airports, the conceptual design of the proposed fuel cell external power unit system was created and the physical data of the system for each period were obtained using the Matlab Simulink environment. As a result of the simulation, it is seen that the system consumes maximum 2.23 grams of hydrogen per second. In addition, it has been calculated that 578.34 kg of CO2 is emitted during the taxi-out movement. The results also show that as a result of using the proposed system, approximately 14.6 million tons of CO2 emission per year can be prevented.
Benzer Tezler
- 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 Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN KOCAARSLAN
- Küçük ölçekli turbo jet motor modellemesi ve kontrolü
Modeling and control of a small turbo jet engine
ÖZGÜR MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Uçuş operasyonlarında yakıt verimliliği ve çevresel etkilerin azaltılması için sürekli alçalma yaklaşması önerisi
Continuous descent approach recommendation for fuel efficiency and reducing environmental impacts in flight operations
KAMİL PEHLİVANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İşletmeTürk Hava Kurumu ÜniversitesiSivil Havacılık Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILDIRIM SALDIRANER
- Bölgesel turboprop uçaklar için paralel hibrit-elektrik tahrik sisteminin modellenmesi ve analizi
Modeling and analysis of parallel hybrid-electric propulsion system for regional turboprop aircraft
MUSTAFA AKIN
Doktora
Türkçe
2026
Sivil HavacılıkErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMDİ ERCAN
- Süperseyir yeteneğine sahip düşük görünürlüklü uçaklar için motor tasarımı ve performans optimizasyonu
Engine design and performance optimization for aircraft supercruise and low observability capability
MUSTAFA KARABACAK
Doktora
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER TURAN
DOÇ. DR. AZİZ KABA