Uçak itki sistemlerinin tasarım ve performansının sezgisel yöntemlerle optimizasyonu
Optimization of aircraft propulsion system design and performance by means of metaherustic methods
- Tez No: 739670
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖNDER TURAN, DOÇ. DR. TOLGA BAKLACIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Sivil Havacılık, Civil Aviation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 213
Özet
Bu tez kapsamında; Karınca kolonisi ve Parçacık sürü optimizasyon algoritmalarından faydalanılarak çok boyutlu ve çok hedefli hibrit bir optimizasyon algoritması ACOPSO (Ant Colony Optimization – Particle Swarm Optimization) geliştirilmiştir. Bu algoritma ile özellikle havacılıkta kullanılan itki sistemlerinin tasarım ve optimizasyonunda ihtiyaç duyulan doğrusal olmayan ve birçok yerel çözüme sahip zorlayıcı problemlerin çözülebilmesi amaçlanmıştır. İkinci aşamada bu kod kullanılarak turbojet, turboşaft, turboprop ve turbofan motorların performans optimizasyonu yapılmıştır. Özellikle gaz türbinli motorların tasarım dışı noktalardaki uyumluluk ve performans tasarımının iyileştirilebilmesine yönelik problemler çözülmüştür. Tasarım çalışmasına örnek olarak; ticari olarak yaygın bir kullanıma sahip olan turboprop motorunun, serbest türbinli ve ayrık akışlı turbofan varyantlarının modellenmesi ve hesaplamaları yapılmıştır. Öncelikle tek şaftlı bir turboprop motorun kalkış, seyir ve dolanma noktalarında tasarım dışı hesaplamaları ACOPSO ile gerçekleştirilmiştir. Ardından, bu motor serbest türbinli turboşaft konfigürasyona dönüştürülmüştür. Daha sonra bu serbest türbinli motorun ayrık akışlı bir turbofan motora dönüştürülmesi ile elde edilecek maksimum itki bulunmuştur. Literatürden bulunan bir fan haritası bu optimum fan basınç oranı, by-pass oranı ve hava debisine göre ölçeklenmiş ve tasarım dışı noktalarda fan performansı hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Within the scope of this thesis; a novel multi-dimensional and multi-objective hybrid optimization algorithm ACOPSO (Ant Colony Optimization – Particle Swarm Optimization) has been developed by utilizing the Ant Colony and Particle Swarm Optimization algorithms. With this algorithm, it is targeted to solve non-linear, multi-modal challenging optimization problems, especially encountered in the aerospace propulsion system design and optimization. In the second phase, performance optimiza-tion of turbojet, turboshaft, turboprop and turbofan engines is performed using this code. Particularly, problems related to the gas turbine engine off-design matching and performance improvement have been investigated. As an example to the design study; a well known commercial turboprop engine and its turboshaft and turbofan variants have been modeled and their performance calculations have been performed. At first, single shaft turboprop engine off-design calculations at take-off, cruise and loiter conditions have been realized with ACOPSO. Next, this engine has been converted to the free turbine turboshaft configuration. Afterwards, the maximum thrust that can be obtained by converting this turboshaft engine into an unmixed flow turbofan engine is achieved. A fan performance map obtained from the literature and scaled using the optimum fan pressure ratio, by-pass ratio and air mass flow rates, and off-design operating conditions of the turbofan engine have been calculated.
Benzer Tezler
- A model based flight control system design approach for micro aerial vehicles using integrated flight testing and hil simulations
Küçük boyutlu insansız hava araçları üzerinde sistem tanılama, uçuş kontrol sistem tasarımı ve donanım ile benzetim uygulamaları
BURAK YÜKSEK
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Experimental investigation of supersonic internal compression inlets
Sesüstü iç sıkıştırmalı hava alıklarının deneysel incelenmesi
HASAN TABANLI
Doktora
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİ ACAR
- Design and optimization of two stage launch vehicles with the same liquid propellant rocket engines in both stages
Aynı sıvı yakıtlı roket motorlarını her iki kademesinde de kullanan fırlatma araçlarının tasarım ve optimizasyonu
KUBİLAY ÖZÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Pressure regulator design for liquid propellant rocket engines
Sıvı yakıtlı roket motorları için basınç regülatörü tasarımı
ÇAĞRI İNANÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Automated hybrid-electric propulsion architecturemodeling for conceptual aircraft design: A novel approachto integrating system architecting in MDO
Kavramsal uçak tasarımı için otomatik hibrit-elektrikli itki mimarisi modellemesi: Sistem mimarisini MDO'ya entegre etmek için yeni bir yaklaşım
MAHMOUD ESSAM ABDELMONEAM FOUDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
DR. LUCA BOGGERO