Mikro gaz türbinleri için itki ölçümü test sistemi tasarımı
Design of a thrust measurement test system for micro gas turbines
- Tez No: 996456
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE ARABACI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Makine Mühendisliği, Automotive Engineering, Engineering Sciences, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mikro ölçekli insansız hava araçlarının (İHA) ve güdümlü sistemlerin sevk sistemlerinde kullanılan mikro gaz türbinlerinin (mikro turbojet) performans karakterizasyonu, hassas ölçüm altyapısı gerektiren kritik bir mühendislik problemidir. Bu çalışmanın temel amacı, mikro gaz türbini motorlarının itki, yakıt tüketimi ve verimlilik parametrelerini ölçebilecek, modüler, düşük maliyetli ve yüksek hassasiyetli bir yer test sistemi tasarlamak ve geliştirmektir. Tasarlanan test sisteminin mekanik stabilitesi, veri toplama (DAQ) altyapısı ve aerodinamik ölçüm kabiliyeti;“soğuk test”aşaması olarak 50 mm çapında bir Elektrikli Fanlı İtki (EDF) sistemi kullanılarak doğrulanmıştır. Deneysel çalışmalar, hem durağan ortamda hem de harici bir akış kaynağı ile oluşturulan serbest akış hızına sahip dinamik test koşullarında gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler, yük hücresi (load cell), elektriksel güç ölçümleri ve anemometre verileri kullanılarak Momentum Teorisi çerçevesinde analiz edilmiştir. Bulgular, dinamik test koşullarında sisteme giren hava akımının yarattığı momentum sürüklemesi nedeniyle, net itki kuvvetinde statik duruma göre belirgin bir düşüş olduğunu ve bu düşüşün teorik hesaplamalarla örtüştüğünü göstermiştir. Ayrıca, sistemin enerji verimliliğini ifade eden Özgül İtki ve Froude Verimi parametrelerinin devir ve ilerleme hızı ile değişimi detaylıca irdelenmiştir. Sonuçlar, tasarlanan test düzeneğinin aerodinamik performans değişimlerini tespit etmede yeterli hassasiyete sahip olduğunu kanıtlamış olup; sistemin ilerleyen aşamalarda gerçek mikro turbojet motorlarının entegrasyonuna ve sıcak testlerine hazır olduğunu doğrulamıştır.
Özet (Çeviri)
The performance characterization of micro gas turbines (micro turbojets) used in propulsion systems of micro-scale unmanned aerial vehicles (UAVs) and guided systems is a critical engineering problem requiring a precise measurement infrastructure. The main objective of this study is to design and develop a modular, low-cost, and high-precision ground test system capable of measuring thrust, fuel consumption, and efficiency parameters of micro gas turbine engines. The mechanical stability, data acquisition (DAQ) infrastructure, and aerodynamic measurement capability of the designed test system were validated using a 50 mm Electric Ducted Fan (EDF) system as a“cold test”phase. Experimental studies were conducted under both static conditions and dynamic test conditions with a free stream velocity generated by an external flow source. The obtained data were analyzed within the framework of Momentum Theory using load cell, electrical power measurements, and anemometer data. The findings demonstrated a significant decrease in net thrust force under dynamic test conditions compared to the static case due to the momentum drag created by the airflow entering the system, and this decrease was consistent with theoretical calculations. Furthermore, the variation of Specific Thrust and Froude Efficiency parameters, which express the energy efficiency of the system, with rotational speed and forward speed was examined in detail. The results proved that the designed test rig has sufficient precision to detect aerodynamic performance changes and confirmed that the system is ready for the integration and hot tests of real micro turbojet engines in future stages.
Benzer Tezler
- Design of test mechanism to evaluate thrust and performances in turbojet engines and calculation of turbojet engine efficiency in this test mechanism
Turbojetlerde itki ve performansları değerlendirmek için test mekanizmasının tasarımı ve bu test mekanizmasında turbojet verim hesabı
NURİ UYSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Makine MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BÖĞREKCİ
PROF. DR. PİNAR DEMIRCIOGLU
- The effect of tip clearance on KJ-66 rc microjet engine compressor at transonic regime
Kanat ucu açıklığının KJ-66 mikrojet motoru santrifüj kompressörünün performasına transonik rejimdeki etkisi
ALPER CAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAHA ZAFER
- Exhaust thermal energy recuperation in small gas turbine and turbojet engines
Küçük gaz türbini ve arında egzoz termal enerji geri kazanımı
DENİZ HAKYEMEZ ÇETİNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERCAN ACARER
- Bypass oranının turbofan motor karakteristiklerine etkisi
The effect of bypass ratio on turbofan engine characteristics
CEM ŞAHİNOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Sivil HavacılıkEskişehir Teknik ÜniversitesiUçak Gövde Motor Bakım Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER ULUDAĞ
- Lazer toz yataklı ergitme eklemeli imalat yöntemiyle üretilen AD730 alaşımı ile dövme UDI720LI alaşımının mikroyapı ve mekanik özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of microstructure and mechanical properties of AD730 alloy produced by laser powder bed fusion additive manufacturing method and forged UDI720LI alloy
RAMAZAN KIRGIL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT BAYDOĞAN