Air cooling system design optimizations for reciprocating two turbocharger diesel engines of high altitude air vehicles
Çift turbo motorlu yüksek irtifa hava araçlarında hava soğutma sistemi tasarım optimizasyonu
- Tez No: 891790
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH USTA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Enerji Teknolojileri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Bu tez çalışması, insansız MALE (Orta İrtifa Uzun Dayanım) hava araçlarında kullanılan iki turboşarjlı piston motoru için hava soğutma sistemlerinin tasarım ve optimizasyon zorluklarını incelemektedir. Turboşarjlar, motorun giriş hava basıncını artırarak, sıkıştırma sırasında hava sıcaklığının yükselmesine neden olur. Motor giriş hava sıcaklığının optimal seviyede tutulması kritik öneme sahiptir; zira yüksek sıcaklıklar performans kaybına ve motor bileşenlerinde hasara yol açabilirken, aşırı soğutma ise düzensiz yanmaya ve yanma odasında istenmeyen kimyasalların oluşumuna sebep olabilir. Hava soğutma sistemi, termal yükleri etkin bir şekilde yönetmeli, tüm görev profilleri boyunca güvenilir performans sergilemeli ve ağırlık ile aerodinamik sürtünmeyi en aza indirmelidir. Verimli ve hafif hava soğutma sistemleri, motor giriş hava sıcaklığının hem aşırı ısınmasını hem de aşırı soğutulmasını önlemek için hayati öneme sahiptir. İki turboşarjlı ağır yakıt motoru kullanan hava araçlarında, her bir turboşarjdan gelen sıkıştırılmış havayı soğutmak için iki ayrı intercooler gereklidir. Bu intercoolerlar, en sıcak çevre koşullarında kalkış sırasında termal yükleri karşılayacak kapasitede olmalı, aynı zamanda yüksek irtifalarda aşırı soğutmayı önlemek için yeterince kompakt olmalıdır. Ayrıca, yüksek irtifalarda motor giriş hava sıcaklığının minimum gereksinimlerini karşılamak için bir intercooler baypas sistemi gereklidir. Bu çalışma, 30.000 fit irtifaya kadar yapılan uçuş testleri ile çift intercooler ve baypas sistemlerinin tasarım ve optimizasyonunu doğrulamayı amaçlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis study explores the design and optimization challenges of air cooling systems in two turbocharged piston engines for unmanned MALE (Medium Altitude Long Endurance) aircraft. Turbochargers increase the engine's inlet air pressure, consequently raising its temperature during compression. It is crucial to maintain the engine inlet air temperature at an optimal level, as elevated temperatures can lead to performance degradation and engine component damage, while excessive cooling can result in irregular combustion and the formation of undesirable chemicals in the combustion chamber. The air cooling system must effectively manage thermal loads, perform reliably across all mission profiles, and minimize weight and aerodynamic drag. Efficient and lightweight air cooling systems are essential to prevent both overheating and overcooling of the engine's inlet air. In aircraft utilizing a two turbocharger heavy fuel engine, two separate intercoolers are required to cool the compressed air from each turbocharger. These intercoolers must have sufficient capacity to handle the thermal loads during takeoff in the hottest ambient conditions, while also being compact enough to avoid overcooling at high altitudes. Additionally, an intercooler bypass system is necessary at higher altitudes to maintain the minimum required engine inlet air temperature. This study aims to validate the design and optimization of the dual intercooler and bypass systems through flight tests conducted at altitudes up to 30,000 feet.
Benzer Tezler
- Alüminyum alaşımlı elektrik motor kapaklarının yüksek basınçlı dökümünde yolluk ve proses optimizasyonu
Gating system and process optimization of aluminum alloy electric motor covers in high pressure die casting
ONUR BALTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ SERDAR VANLI
- Köpük enjeksiyon prosesinde gri Taguchi ve yapay sinir ağları yöntemleri ile parametre optimizasyonu
Parameter optimization in foam injection process using grey Taguchi and artificial neural network methods
NİLAY ERKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERVE CENGİZ TOKLU
- Optimum design of attenuator of spun-bond production system
Spunbond-nanolif-spunbond (SNS) teknolojisi ile nitelikli hava filtresi üreten bir sistemin çekici ünitesinin tasarımı ve geliştirilmesi
NASSER GHASSEMBAGLOU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ
- Fotovoltaik termal (PV/T) sistemlerde hava ve su akışkanlarının birlikte kullanılmasının toplam verime etkisinin incelenmesi
Investigation on the effect of the total efficiency of water and air used together as a fluid in the photovoltaic thermal (PV/T) systems
İMDAT ZAFER PEKTEMİR
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ATMACA
- Katı oksit yakıt piline entegreli bir trijenerasyon sistemin proses modellemesi ve çok amaçlı optimizasyonu
Process modeling and multi-objective optimization of a trigeneration system integrated to solid oxide fuel cell
ÜNSAL AYBEK
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFÜ NAMLI