Dinamik uçuş şartlarında hava aracı motor bileşenlerinin performans analizi
Performance analysis of aircraft engine components in dynamic flight conditions
- Tez No: 904606
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖNDER TURAN, DOÇ. DR. HAKAN AYGÜN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Uçak motorları, Aircraft engines
- Yıl: 2024
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Turboprop motorlar, düşük özgül yakıt tüketimleri sayesinde kargo ve bölgesel yolcu uçaklarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında büyük kargo uçaklarında kullanılan AE2100 turboprop motoru MATLAB ortamında parametrik çevrim denklemleriyle analiz edilmiştir. Turboprop motor ve bileşenlerinin dinamik uçuş koşullarında performans, ekserji, çevresel sürdürülebilirlik analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca turbomakine bileşenleri kademe bazında ekserjetik tabanlı analiz edilerek özgül tersinmezlik oranı isimli yeni bir indeks önerilmiştir. Performans analizinde, bazı tasarım değişkenlerinin şaft gücü, itki kuvveti, toplam verim ve özgül yakıt tüketimine etkisi incelenerek, bu değişkenlere bağlı regresyon yöntemiyle birinci ve ikinci dereceden modelleme yapılmıştır. Ek olarak, dinamik uçuş koşullarının turboprop motor bileşenlerinin ekserji verimi, ekserji yıkımı ve iyileştirme potansiyeline etkisi incelenerek çoklu regresyon yöntemiyle modellenmiştir. Son olarak, turbomakine bileşenlerinin kademe bazlı ekserjetik analizleri beş farklı uçuş fazında yapılmıştır. Uçuş fazlarında kompresörün birinci kademesinden son kademesine doğru ekserji verimi %86.6 ile %95.3 (faz 1), %86.8 ile %95.6 (faz 2), %87.6 ile %96.3 (faz 3), %86.7 ile %87.1 (faz 4), %95.4 ile %95.9 (faz 5) aralıklarında değişmektedir. Özgül tersinmezlik oranı kompresörün ilk kademesi için 0.124 ve son kademesi için 0.037 ile en düşük değerini faz 3'te (seyir fazı) almıştır.
Özet (Çeviri)
With regard to their low specific fuel consumption, turboprop engines are frequently seen in regional passenger and freight aircraft. This thesis uses parametric cycle equations in a MATLAB environment for investigating the AE2100 turboprop engine, which is employed in large freight aircraft. The turboprop engine and its components are subjected to performance, exergy, and environmental sustainability assessments under dynamic flight conditions. Furthermore, a novel metric named the specific irreversibility ratio was created after a comprehensive, step-by-step analysis of turbomachinery components. In the performance analysis, the effects of some design variables on shaft power, thrust, overall efficiency and specific fuel consumption were examined as well as linear and quadratic modeling was performed by regression method depending on these variables. Furthermore, the multiple regression method was used to predict and analyze the effects of dynamic flight conditions on the exergy efficiency, exergy destruction, and improvement potential rate of turboprop engine components. Finally, the stage-based exergetic analysis of the turbomachinery components is performed in five different flight phases. In the flight phases, the exergy efficiency ranges from 86.6% to 95.3% (phase 1), 86.8% to 95.6% (phase 2), 87.6% to 96.3% (phase 3), 86.7% to 87.1% (phase 4), 95.4% to 95.9% (phase 5). The specific irreversibility ratio was lowest in phase 3 (cruise phase) with 0.124 for the first stage and 0.037 for the last stage of the compressor.
Benzer Tezler
- Design and feasibility analysis of small aircraft electrification with battery modeling
Batarya modellemesi ile küçük uçak elektrifikasyonunun tasarımı ve fizibilite analizi
ENES ÖZKAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- Wind-optimized route planning with deep reinforcement learning
Derin pekiştirmeli öğrenme ile rüzgar optimizasyonlu rota planlaması
MELİH SAFA CENGİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BARIŞ BAŞPINAR
- Modeling and control of a fixed wing unmanned aerial vehicle
Sabit kanatlı bir insansız hava aracının modellenmesi ve kontrolü
BURAK YÜKSEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLAY ÖKE
- The design of an aircraft engine fan blade based on operational safety regulations in civil aviation
Uçak motoruna kuş çarpması durumu için motor pervanesi kanatlarının sivil havacılık güvenlik yönergelerine uygun tasarımı
MERT YAĞIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP PARLAR
- Design, modelling and control of a nano quadrotor withmicrocontroller based vision system for object tracking
Nesne takibi için bir nano dört rotorlu helikopterin tasarımı, modellenmesi ve mikrodenetleyici tabanlı görüntü sistemi ile kontrolü
MUSTAFA ENES KIRMACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA YALÇIN
PROF. DR. ERDİNÇ ALTUĞ