Helikopter motorunun ekserjetik analizi ve sürdürülebilirlik değerlendirmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ELİF YILDIRIM

Danışman: NECATİ MAHİR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Mevcut enerji kaynaklarının giderek azalması ve fosil yakıtların kullanımıyla meydana gelen olumsuz çevresel etkilerden dolayı performansı ve verimi yüksek motorların geliştirilmesi ile birlikte, geliştirilen bu motorların ekserji analizi yapılarak karşılaştırılması gerekliliği ortaya çıkmıştır. Yakıtın daha etkin kullanılması ile işletme maliyetlerinin yanında, çevresel kirlilik ve sürdürülebilirlik açısından da olumlu sonuçlar elde edilecektir. Bu bağlamda diğer sektörlerde olduğu gibi havacılık alanında da artan talep ile birlikte helikopter motorlarının da etkin kullanımı gündeme gelmiştir. Enerji analizi ve ekserji analizinin yapılması motor performanslarının belirlenmesinde kullanılabilir enerji miktarının gösterilmesi açısından önemlidir. Son zamanlarda, ekserji analizleri; analiz, tasarım ve performans iyileştirme alanlarında kullanıldığı gibi sistemlerin sürdürülebilirlik düzeylerini değerlendirmek için de kullanılmaktadır. Bu çalışmada, enerji analizi, ekserji analizi ve sürdürülebilirlik değerlendirmesi buji ateşlemeli, doğal emişli ve hava soğutmalı piston-prop helikopter motoruna farklı motor güç değerleri (150-600 SHP (Şaft Beygir Gücü)) için uygulanmıştır. Yapılan hesaplamalar sonucunda en yüksek enerji ve ekserji verimleri 250 SHP için sırasıyla %12.72 ve %17.62 olarak bulunmuştur. En düşük enerji ve ekserji verimleri 600 SHP değerinde elde edilmiştir. Ayrıca aynı güçte en yüksek ekserji yıkım ve kayıp ekserji değeri sırasıyla 6.9 MW ve 0.39 MW olarak hesaplanmıştır. 250 SHP güçte, en yüksek ekserjetik sürdürülebilirlik indeksi 0.15 olarak, en düşük çevresel etki faktörü değeri 6.86 olarak hesaplanmıştır. En düşük atık ekserji oranı ve en düşük ekserji yıkım faktörü sırasıyla %87.28 ve %66.77 olarak aynı güçte hesaplanmıştır.