Bir helikopter motorunun termodinamik ve termoekonomik incelemesi
Thermodynamic and thermoeconomic study of a helicopter engine
- Tez No: 924297
- Danışmanlar: PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ, DOÇ. DR. ÖZGÜR BALLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Sivil Havacılık, Energy, Civil Aviation
- Anahtar Kelimeler: Turboşaft motor, Termodinamik analiz, Termoekonomik analiz, Sürdürülebilirlik, Turboshaft engine, Thermodynamic analysis, Thermoeconomic analysis, Sustainability
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Bu çalışma helikopterlerde kullanılan bir turboşaft motorunun (TSE) performansını değerlendirmek için termodinamik, sürdürülebilirlik, çevresel ve ekonomik analizler sunmaktadır. Dört farklı motor çalışma seviyesi (%50 Güç, %75 Güç, %100 Güç ve Maksimum Güç) için gerçekleştirilen analiz sonucunda; TSE'nin enerji verimleri %22.22 (%50 Güç), %25.09 (%75 Güç), %27.32 (%100 Güç) ve %28.14 (Maksimum Güç) olarak hesaplanırken, ekserji verimleri sırasıyla %50 Güç için %20.93, %75 Güç için %23.64, %100 Güç için %25.73 ve Maksimum Güç için %26.51 olarak bulunmuştur. Ekserji Maliyet Enerji Kütle (EXCEM) yöntemi kullanılarak yapılan termoekonomik inceleme sonucunda ise; motorun maliyet akışının 4.26 kWh/$ (%50 Güç), 5.39 kWh/$ (%75 Güç), 6.72 kWh/$ (%100 Güç) ve 7.68 kWh/$ (Maksimum Güç) olarak hesaplanmıştır. Motor komponentleri seviyesinde yapılan analiz sonucunda ise; en yüksek ekserji yıkımına sahip kısım olması nedeni ile yanma odasının motor performansını olumsuz olarak etkilediği görülmüştür. Yanma odasının maksimum ekserji yıkımı motorun değişen performans test aşamaları için 1142.13 kW ile 2051.50 kW arasında değişmektedir. Bu çalışmada ayrıca motorun ve alt bileşenlerinin ekserji yıkım oranı, ekserji kayıp oranı, atık ekserji oranı, ekserjetik iyileştirma potansiyeli, ürün kayıp oranı, yakıt ekserji kayıp oranı, çevresel etki faktörü, ekolojik etki faktörü, sürdürülebilirlik verim faktörü, ekserjetik sürdürülebilirlik indeksi, ekolojik objektif fonksiyonu ve ekolojik sürdürülebilirlik indeksi hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
This study presents thermodynamic, sustainability, environmental and economic analyses to evaluate the performance of a turboshaft engine (TSE) used in helicopters. Based on the analyses conducted for four different engine operating levels (50% Power, 75% Power, 100% Power, and Maximum Power), the energy efficiencies of the TSE were calculated as 22.22% (50% Power), 25.09% (75% Power), 27.32% (100% Power), and 28.14% (Maximum Power), respectively. The exergy efficiencies were found to be 20.93% for 50% Power, 23.64% for 75% Power, 25.73% for 100% Power, and 26.51% for Maximum Power. Through a thermoeconomic analysis using the Exergy Cost Energy Mass (EXCEM) method, the cost flow of the engine was determined to be 4.26 kWh/$ (50% Power), 5.39 kWh/$ (75% Power), 6.72 kWh/$ (100% Power), and 7.68 kWh/$ (Maximum Power). An analysis at the engine component level revealed that the combustion chamber negatively impacts engine performance due to having the highest exergy destruction. The maximum exergy destruction of the combustion chamber ranged from 1142.13 kW to 2051.50 kW across the varying performance test stages of the engine. Additionally, this study calculated the exergy destruction rate, exergy loss rate, waste exergy rate, exergetic improvement potential, product loss rate, fuel exergy loss rate, environmental impact factor, ecological impact factor, sustainability efficiency factor, exergetic sustainability index, ecological objective function, and ecological sustainability index for the engine and its components.
Benzer Tezler
- Development of a high-fidelity transient aerothermal model for a helicopter turboshaft engine for inlet distortion and engine deterioration simulations
Bir helikopter turboşaft motorunun yüksek doğruluklu aerotermal modellemesi ve girişteki akış düzensizliklerinin ve motor yıpranması durumlarının simülasyonu
YAROSLAV NOVİKOV
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY
YRD. DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
- Thermodynamic optimization and energy-exergy analyses of the aircraft engine
Uçak motorunun termodinamik optimizasyonu ve enerji-ekserji analizleri
MEHDI SIYAHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR TUNÇER
- İHA'lar için kullanılacak olan bir turbojet motorun termodinamik çevrim analizi
Thermodynamic cycle analysis of a turbojet engine for UAV
EREN DAŞİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Havacılık MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NACAKLI
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK EKİCİ
- Helikopterlerde kullanılan T700 turboşaft motorunun deneysel modellenmesi
Experimental modeling of T700 turboshaft engine used in helicopters
KILIÇ FARUK ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ÖZSOY
- Gain scheduling-based control design for full authority digital engine control of turboshaft engines in helicopter applications
Helikopter uygulamaları için turboşaft motorların tam yetkili sayısal motor kontrolü (FADEC) amacıyla kazanç zamanlamalı kontrol tasarımı
MASOUD NOROUZI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT