Bir turbojet motorunun sürdürülebilirlik ve ileri ekserji analizi
Sustainability and advanced exergy analysis of a turbojet engine
- Tez No: 971196
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN GÜNERHAN, DOÇ. DR. CEM TAHSİN YÜCER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ekserji analizi, Gaz türbinli motorlar, Sürdürülebilirlik endeksi, Termodinamik analiz, Turbo jet motoru, Exergy analysis, Gas turbine engines, Sustainability index, Thermodynamic analysis, Turbojet engine
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, bir gaz türbinli turbojet motorunun termodinamik performansını ve çevresel etkilerini incelemek amacıyla JetCat P80-SE model turbojet motorunun enerji, konvansiyonel ekserji, ileri ekserji ve sürdürülebilirlik analizleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada JP-8 ve hidrojen yakıtları için, GasTurb yazılımı kullanılarak, iki farklı senaryonun motor üzerindeki etkileri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Enerji ve konvansiyonel ekserji analizleri ile sistemdeki genel verimlilik ve kayıplar belirlenmiş, ileri ekserji analizi ile bu kayıpların kaynakları detaylandırılıp iyileştirme potansiyelleri ortaya konulmuştur.Ayrıca sürdürülebilirlik analizleri ile çevresel etki faktörü, atık ve geri kazanılabilir ekserji oranları hesaplanarak motorun ekserjetik sürdürülebilirlik indeksi belirlenmiştir.Sonuçlara göre, hidrojen yakıtı JP-8'e kıyasla çevresel parametreler açısından daha olumlu bir tablo sunmakta; örneğin, çevresel etki faktörü JP-8 için 2,214 olarak hesaplanırken hidrojen için bu değer 1,953 olarak bulunmuştur. Ancak sistem verimliliği açısından JP-8 yakıtı %30,1 ekserji verimliliği ile hidrojenin %29,6 değerine göre bir miktar avantaj sağlamaktadır. Tüm senaryolar için en yüksek ekserji yıkımı yanma odasında gerçekleşmekte olup, JP-8 için 47,9 kW, hidrojen için ise 42,6 kW olarak hesaplanmıştır. Elde edilen bulgular, turbojet motorlarının performans iyileştirme stratejilerinde ileri ekserji analizinin güçlü bir araç olduğunu ve sürdürülebilirlik odaklı tasarımlar açısından yol gösterici bir parametre olabileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the thermodynamic performance and environmental impacts of a turbojet engine were investigated through energy, conventional exergy, advanced exergy and sustainability analyses conducted on the JetCat P80-SE turbojet engine.Two distinct scenarios involving JP-8 and hydrogen fuels were comparatively examined by using the GasTurb software to assess their effects on engine performance. Through energy and conventional exergy analyses, the overall efficiency and losses within the system were identified, while advanced exergy analysis provided detailed insights into the origins of these losses and revealed the improvement potentials. Additionally, sustainability analyses were conducted to calculate the environmental effect factor, waste and recoverable exergy ratios and to determine the exergetic sustainability index of the engine.According to results, hydrogen fuel presents a more favorable outcome in terms of environmental parameters compared to JP-8. For instance, the environmental effect factor was calculated as 2,214 for JP-8 and 1.953 for hydrogen. However, in terms of system efficiency, JP-8 exhibits a slight advantage with an exergy efficiency of 30,1%, compared to 29,6% for hydrogen. In all scenarios, the highest exergy destruction occurs in the combustion chamber, calculated as 47,9 kW for JP-8 and 42,6 kW for hydrogen. The findings demonstrate that advanced exergy analysis is a powerful tool in developing performance improvement strategies for gas turbine engines and may serve as a guiding parameter for sustainability-oriented design approaches.
Benzer Tezler
- İnsansız hava araçlarında farklı yakıtlar ile çalışan turbojet motorunun enerji, ekserji ve sürdürülebilirlik analizleri
Energy, exergy and sustainability analyses of a turbojet engine for uavs running on different fuels
KAHRAMAN ÇOBAN
Doktora
Türkçe
2018
Havacılık ve Uzay MühendisliğiAnadolu ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ
DOÇ. DR. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN
- Gaz türbinli uçak motorlarının performans tasarımında ekserjetik itki yaklaşımı
Exergetic thrust approach in performance design of gas turbine aircraft engines
MUSTAFA AKBAŞ
Doktora
Türkçe
2026
Uçak MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER ALTUNTAŞ
PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI
- Füzelerde kullanılan deneysel bir turbomakinenin ekserji analizi
Exergy analysis of an experimental turbomachine used in missiles
EMRE AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Sivil HavacılıkAnadolu ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖNDER TURAN
PROF. DR. RAMAZAN KÖSE
- İtki sistemlerinde entropi modellemesi
Entropy modelling in propulsion systems
MEHMET EMİN ÇILGIN
Doktora
Türkçe
2022
Sivil HavacılıkEskişehir Teknik ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER TURAN