Gaz Türbinli Uçak Motorları



Benzer belgeler
MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 4

UÇUŞ MEKANİĞİ ve UÇAK PERFORMANSI Güç Sistemi Kuvvetleri (Devam)

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ

GİRİŞ TURBO MAKİNALARIN TANIMI SINIFLANDIRMASI KULLANIM YERLERİ

MODÜL-15 ÖRNEK SORULAR

TERMODİNAMİK II BUHARLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Dr. Nezaket PARLAK. Sakarya Üniversitesi Makine Müh. Böl. D Esentepe Kampüsü Serdivan-SAKARYA

Gerçek ve ideal çevrimler, Carnot çevrimi, hava standardı kabulleri, pistonlu motolar

Bölüm 5 KONTROL HACİMLERİ İÇİN KÜTLE VE ENERJİ ÇÖZÜMLEMESİ. Bölüm 5: Kontrol Hacimleri için Kütle ve Enerji Çözümlemesi

HİDROLİK MAKİNALAR YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 3

Bölüm 3 Motor Çalışma Koşullarının Emisyonlara Etkisi

MOTORLAR-5 HAFTA GERÇEK MOTOR ÇEVRİMİ

GİRİŞ. UCK Tepki ile Tahrik 1. Hafta

KOMPRESÖR TASARIMI VE MALİYET ANALİZİ

Soru 5) Pistonun, silindir içersinde iki ölü nokta arasında yaptığı tek bir harekete ne denir? a) Çevrim b) Vakum c) Basma d) Zaman

AKM 205 BÖLÜM 6 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

BUHARLI VE BİRLEŞİK GÜÇ ÇEVRİMLERİ

BASINÇLI HAVANIN ENERJİSİNDEN FAYDALANILARAK GÜÇ İLETEN VE BU GÜCÜ KONTROL EDEN SİSTEMDİR.

İÇTEN YANMALI MOTORLAR 2. BÖLÜM EK DERS NOTLARI

Elektrik. Rüzgardan ve Sudan Elektrik eldesinde Kullanılan Sistemler

İçten yanmalı motorlarda temel kavramlarının açıklanması Benzinli ve dizel motorların çalışma prensiplerinin anlatılması

BÖLÜM Turbomakinaların Temelleri:

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

Bölüm 7 ENTROPİ. Bölüm 7: Entropi

Motor kullanıcısı açısından seçimi etkileyen faktörler:

Dört stroklu diesel motor

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ LABORATUARI

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ HAVACILIK VE UZAY BİLİMLERİ FAKÜLTESİ

m3/h, Pa. Kavrama, kayış-kasnak veya direk tahrik Eurovent e göre Kısa/Uzun gövde; kılavuz giriş kanatlı/kanatsız

BENZİN MOTORLARI. (Ref. e_makaleleri, Rafineri Prosesleri)

13. GEMİ MAKİNE SİSTEMLERİ

ASKERİ TURBOFAN MOTOR TASARIM YARIŞMASI YARIŞMA ŞARTNAMESİ

DENEYSAN EĞİTİM CİHAZLARI SANAYİ VE TİCARET LTD. ŞTİ.

FRANCİS TÜRBİNİ DENEY SİMÜLASYONU

UYGULAMA 1. Prof.Dr. Mustafa Cavcar Anadolu Üniversitesi, Sivil Havacılık Yüksekokulu, Eskişehir. Tablo 1. Uygulamalar için örnek uçak

POMPALAR FLYGT SUMAK FLYGT POMPA

Bölüm 9 GAZ AKIŞKANLI GÜÇ ÇEVRİMLERİ. Bölüm 9: Gaz Akışkanlı Güç Çevrimleri

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ HİDROLİK/PNÖMATİK SİSTEMLER

Temel Motor Teknolojisi

Otto ve Dizel Çevrimlerinin Termodinamik Analizi. Bölüm 9: Gaz Akışkanlı Güç Çevrimleri

Pompalar: Temel Kavramlar

Halit YAŞAR. Doç. Dr. Makina Mühendisliği Bölümü Otomotiv Anabilim Dalı Öğretim Üyesi

TERMODİNAMİK SINAV HAZIRLIK SORULARI BÖLÜM 4

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİNE GİRİŞ Ders 5

DERS BÖLÜMLERİ VE 14 HAFTALIK DERS KONULARI. Ders Sorumluları: Prof.Dr. Muammer ÖZGÖREN, Yrd. Doç.Dr. Faruk KÖSE

TURBO MAKİNALAR TURBO MAKİNA TERMODİNAMİĞİNİN TEMELLERİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ ELEKTRİK ENERJİ SANTRALLERİ 2.

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR LABORATUVARI BUHAR TÜRBİNİ DENEYİ FÖYÜ

ENTROPİ. Clasius eşitsizliği. Entropinin Tanımı

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVAR DERSİ POMPA DENEYİ

Fuel-oil termik santralleri

Elektrik Makinaları I SENKRON MAKİNALAR

AERODİNAMİK KUVVETLER

İĞNE VANALAR İĞNE VANALAR

VANTİLATÖR DENEYİ. Pitot tüpü ile hız ve debi ölçümü; Vantilatör karakteristiklerinin devir sayısına göre değişimlerinin belirlenmesi

DENİZ HARP OKULU MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ. Gaz Türbinleri MKM-423 4/II (3+0+0) 3 4

BİR GAZ TÜRBİNİ KANATÇIĞININ YORULMA ANALİZİ BİTİRME ÇALIŞMASI GÜRKAN DUMAN. Uzay Mühendisliği. Tez Danışmanı: Prof. Dr.

ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ FAN SİSTEMİ EĞİTİM ÜNİTESİ FAN

Hidrolik-Pnömatik. Hazırlayan: Öğr. Gör. Aydın ÖZBEY

Uçak motorunun ana fonksiyonu uçağa gereken hareketi sağlamaktır. Motorun uçaktaki diğer fonksiyonları ise

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM DERSİ-DÖNEM SONU PROJELERİ

SICAK YOLLUK SİSTEMİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Bölüm 7 ENTROPİ. Prof. Dr. Hakan F. ÖZTOP

Vakum Teknolojisi * Prof. Dr. Ergun GÜLTEKİN. İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi

İÇTEN YANMALI MOTORLARIN ÇALIŞMA PRENSİPLERİ DİZEL MOTORLARI

Buji ile ateşlemeli motorlar için teorik çevrimin (Hava Standart OTTO çevrimi) Sıkıştırma ile ateşlemeli motorlar için teorik çevrimin (Dizel Teorik

MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 4.HAFTA

Bölüm 6 AKIŞ SİSTEMLERİNİN MOMENTUM ANALİZİ

KARAMANOĞLU MEHMETBEY ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Dielektrik malzeme DİELEKTRİK ÖZELLİKLER. Elektriksel Kutuplaşma. Dielektrik malzemeler. Kutuplaşma Türleri Elektronik kutuplaşma

9. GEMİ MAKİNE VE SİSTEMLERİ 9.1 GEMİ SEVK ZİNCİRİ VE ANA GÜÇ KAYNAĞI

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVAR DERSİ. Yakıt Püskürtme Sistemleri Deneyi

Elektrik Enerjisi Üretimi. Dr. Öğr. Üyesi Emrah ÇETİN

Bölüm 8 EKSERJİ: İŞ POTANSİYELİNİN BİR ÖLÇÜSÜ. Bölüm 8: Ekserji: İş Potansiyelinin bir Ölçüsü

HİDROLİK VE PNÖMATİK KARŞILAŞTIRMA

FRANCİS TÜRBİN DENEYİ

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

Rüzgar Teknolojilerinde aerodinamik değişim

ATIK SULARIN TERFİSİ VE TERFİ MERKEZİ

SOĞUTMA ÇEVRİMLERİ 1

Endüstriyel Fanlar AKSİYAL FANLAR GENEL BİLGİLER

BİR DOĞAL GAZ KOMBİNE ÇEVRİM SANTRALİNDE EKSERJİ UYGULAMASI

8. Silindirlerin Düzenleniş Şekline Göre

AKM BÖLÜM 11 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı

JEOTERMAL ELEKTRİK SANTRALLERİ İÇİN TÜRKİYE DE EKİPMAN ÜRETİM İMKANLARI VE BUHAR JET EJEKTÖRLERİ ÜRETİMİ

DİŞLİ ÇARKLAR I: GİRİŞ

...Turboşarj uzmanı Holset

UÇUŞ MEKANİĞİ ve UÇAK PERFORMANSI Giriş

SU ÜRÜNLERİNDE MEKANİZASYON

GİRİŞ: Enerji santralleri, enerji üretmek için kullandıkları yakıta göre çeşitli isimlerle nitelendirirler, mesela doğalgaz santrali, kömür santrali,

ANKARA ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR LABORATUVARI BUHAR TÜRBİNİ DENEYİ FÖYÜ

Gazların Özellikler Barometre Basıncı Basit Gaz Yasaları

KİM-118 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi UNIT ELECTRICITY PRODUCTION ANALYSIS OF GAS TURBINES ON PART LOAD

AERODİNAMİK KUVVETLER

EMEA Aftermarket Press Event Aftermarket Basın Toplantısı, June 17, 2009 Türkiye, 12 Kasım Turbo Hakkında Fundamentals Genel Bilgiler

DEN 322. Diesel Motor Karakteristikleri

JET FANLAR [PAF-J SERİSİ ÜRÜN KATALOĞU] Havalandırma Lüks Değil!

Transkript:

UCK 421 - Tepki ile Tahrik 2. Hafta Gaz Türbinli Uçak Motorları İtki Denklemi Gaz Türbinli Motor Bileşenleri Alıklar Sesaltı Sesüstü Kompresörler Merkezcil Eksenel Yanma Odası Türbinler Impuls Reaksiyon Çıkış lülesi Yakınsak lüle Yakınsak-Iraksak lüle İtki arttırımı Su ekleme Ardyanma Brayton Çevrimi Uçak Motor Tasarımı 1

İtki Denklemi 2

İtki Denklemi 3

Motor Bileşenleri-Alık Alık motora giren hava hızını kompresöre uygun düzeye düşürür. Hız düşerken basınç artar: Sıkışma süreci Alığın tasarımı ve çalışması sıkışma sürecinin verimi, alığın dış sürüklemesi ve alığa giren kütle debisi ile tanımlanır. Alığın tasarımı ve çalışması giren havanın sesüstü veya sesaltı oluşuna göre değişir. Sıkışma şok dalgaları ile olursa verim düşer. Sesaltı akışta sıkışma oldukça verimlidir. Sesaltı Alık: Sesüstü Alık: 4

Motor Bileşenleri-Kompresör Kompresörün işlevi gelen havanın basıncını artırarak yanma ve güç çekme sürecinin daha verimli olmasını sağlamaktır. Basınç artarken hacim küçülür, böylece hava-yakıt karışımı daha küçük bir hacimde yakılabilir. Santrifüj Kompresör: Üç bileşeni vardır: İtici Pervane (impeller) Difüzör Kompresör manifoldu Hava pervanenin donüş hareketi ile hızlandırılır ve sonra difüzörde yayılarak yavaşlatılır ve basıncı artırılır. Difüzörde düzleşen akım manifoldda toplanarak yanma odasına gönderilir. Tek kademeli santrifüj kompresörün verimi düşüktür. En yüksek sıkıştırma oranı 4:1 ya da 5:1 dir Çok kademeli santrifüj kompresörlerin verimleri biraz daha iyidir. 5

Motor Bileşenleri-Kompresör Eksenel Kompresör: Hava sırayla dönen rotor kanatları ve duran stator kanatları arasından eksenel yönde akar. Her bir rotor ve stator kanadı seti bir kademeyi oluşturur. Akış yönünde akışın kesit alanı azalır. Kesit azaldıkça yoğunluk artar. Her kademe küçük bir sıkıştırma oranı sağlar: 1.1:1 veya 1.2:1 gibi Yüksek sıkıştırma oranları için çok kademe kullanmak gerekir. Eksenel kompresörler daha küçüktür ve santrifüj kompresörden daha düşük bir ön yüzey alanına sahiptir. En yüksek verim için kompresör sabit eksenel hızda çalışır. Daha fazla esneklik ve her kademenin daha düzgün yüklenmesi açısından yüksek sıkıştırma oranlı kompresörlerde iki farklı dönüş hızı olan ikili kompresör kullanılır. 6

Motor Bileşenleri -Yanma Odası Yanma odası hava-yakıt karışımını yakmak ve açığa çıkan gazları sabit sıcaklıkta türbine göndermek üzere tasarlanır. Gaz sıcaklığı, türbinin izin verilen yapısal sıcaklığını aşmamalıdır. Yanma odasına giren havanın toplam hacminin yarısından azı yakıt ile karışır ve yakılır. Geriye kalan hava ya sadece ısıtılır ya da yanma ürünlerini ya da odanın yüzeylerini soğutmak için kullanıldığı düşünülür. Hava yakıt oranı motor tiplerine göre ağırlık bakımından 30 ya da 60 birim havaya karşılık 1 birim yakıt olarak değişir. Yeni tasarım motorlarda ortalama oran 40:1 dir. Ancak sadece 40 ın 15 i yanma işleminde kullanılır. 7

Motor Bileşenleri -Yanma Odası Yanma odası tipleri şu biçimlerde olabilir: Konserve kutusu Halka Kutu-Halka Iyi bir yanma odası tasarımında geçen gazların basınç kaybı en az olmalıdır. Yanma verimi yüksek olmalıdır. Yanma odasının patlama ya da alevlenme meyilimi olmamalıdır. Yanma tamamen yanma odası içinde gerçekleşmelidir. 8

Motor Bileşenleri -Türbinler Türbin yanma odasından çıkarak genişleyen gazdaki kinetik enerjiyi alır. Kinetik enerji kompresörü ve aksesuarları tahrik etmek için gerekli mil gücüne çevrilir. Yanmadan elde edilen enerjinin yaklaşık dörtte üçü kompresörü çalıştırmak için kullanılır. Eksenel akış türbininde bir türbin çark rotoru ve bir set sabit kanatlı stator bulunur. Stator kanatçıkları belli bir açıda yerleştirilmişlerdir ve gazları türbin çarkının kanatçıklarına boşaltan küçük lüle görevi yaparlar. Rotora çıkış yapan gazlar kinetik enerjinin mekanik mil enerjisine dönüşmesini sağlar. Eksenel kompresör gibi ekesenl türbin de kademelidir. Genelde türbinde kompresör kademesinden daha az kademe vardır. 9

Motor Bileşenleri -Türbinler Türbin Tipleri: Darbe Türbini: Rotorun bağıl çıkış hızı bağıl giriş hızına eşittir. Rotorun girişi ve çıkışı arasında net basınç farkı yoktur. Bu türbinin stator lüleleri çıkan gazların basıncını düşürüp hızını artıracak geçişler oluşturacak biçimde şekillendirilmişlerdir. Reaksiyon Türbini Bu türbinde rotor kanatları arasındaki geçişlerde rotordan bağıl çıkış hızı artar ve basınç azalır. Reaksiyon türbini stator lüle geçişleri akışın yönünü neredeyse hiç değiştirmez. Türbin tasarımında (1) milin dönüş hızı, (2) gazın debisi, (3) giriş ve öıkış sıcaklıkları, (4) giriş ve çıkış basınçları, (5) çıkış hızı, (6) gerekli güç çıkışı gibi parametreler göz önüne alınmalıdır. 10

Motor Bileşenleri Egzost Lülesi Egzost lülesinin amacı lüleden çıkmadan önce gazın hızını artırmak ve türbinden gelen gaz akışını toplayıp düzeltmektir. Yüksek itki etmek için yüksek çıkış hızı gerekir. Lüle gazı genişletip basıncı düşürerek bu yüksek hızı sağlar. Lüle üzerindeki basınç oranı genişleme sürecini belirler. Maksimum itki çıkış basıncı ortam basıncına eşit olduğunda elde edilir. Jet motorlarında genelde iki tip lüle kullanılır: Daralan lüle ve daralangenişleyen lüle Daralan lüle: Lüle basınç oranı düşük olduğunda kullanılır. Genelde sesaltı uçaklar için düşük tepkili motorlarda kullanılır. Daralan-genişleyen lüle: Bu lülelerde minimum alanı oluşturan bir boğaz kesiti bulunur. Sesüstü uçaklarda kullanılır ve geometrisi değiştirilebilen tipleri vardır. Yüksek basınç oranı durumlarında kullanılır. 11

Brayton Çevrimi 12

Serbest Türbinli Brayton Çevrimi 13

Ara Isıtmalı Brayton Çevrimi 14

Rejenerasyonlu Brayton Çevrimi 15

Tipik Motor Tasarım Süreci 16