Geri Dön

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

  1. Tez No: 891790
  2. Yazar: KEMAL BUĞRA AVŞAR
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH USTA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Enerji Teknolojileri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ

  2. 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

    Türkçe

    2020

    EnerjiMarmara Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ATMACA

  3. 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

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LÜTFÜ NAMLI

  4. Energy, exergy, economic and environmental-based design, analysis and multi objective optimization of novel solar tower-based gas turbine cycle multi-generation systems with new performance criteria

    Özgün güneş kuleli gaz türbini çevrimli çoklu-üretim sistemlerinin yeni performans kriterleri ile enerji, ekserji, ekonomik ve çevresel tasarımı, performans analizi ve çok amaçlı optimizasyonu

    MERT ÇOLAKOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET DURMAYAZ

  5. Alüminyum 6061 T651 alaşımının delme işleminde kesme parametrelerinin optimizasyonu

    Optimization of cutting parameters during drilling ofaluminum 6061 T651 alloy

    TEVFİK KÜRŞAD KUZUCU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ÖZSOY