P STON-PROPLAR DA H DROJEN KULLANIMININ PERFORMANS VE ÇEVRE ÜZER NDEK ETK LER N N NCELENMES

Benzer belgeler
Anahtar Kelimeler: Do al gaz, Alternatif enerji, Küresel ısınma, Yakıt tüketimi.

Key words: Transport sector, greenhouse gas emissions, road transport

İçten Yanmalı Motorların Doğalgazla Çalışır Hale Getirilmeleri ve Dönüştürülmüş Motorların Performans Parametrelerinin Analizi

MOTORLAR. 1 Ders Adi: MOTORLAR 2 Ders Kodu: MAK Ders Türü: Seçmeli 4 Ders Seviyesi Lisans

Karbonmonoksit (CO) Oluşumu

MOTORUN BULUNDUĞU (ATMOSFERĐK) YÜKSEKLĐĞĐN MOTOR PERFORMANSI ÜZERĐNDEKĐ ETKĐSĐ

I. Sabit Kaynaklar, bunlar ısınma ve üretim amaçlı faaliyetlerin yapıldı ı yerlerdir.

SIKIŞTIRMA ORANININ BİR DİZEL MOTORUN PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİLERİ

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

Binaların Isı Merkezlerinde Bulunan Kalorifer Kazanlarının Yanma Havası ve Hava Fazlalık Katsayılarına Göre Yanma Gazlarının Özelliklerindeki Değişim

Atık Kızartma Yağı Metil Esterinin Bir Dizel Motorunda, Motor Performansı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin Araştırılması

UYGULAMA 2. Prof.Dr. Mustafa Cavcar Anadolu Üniversitesi, Sivil Havacılık Yüksekokulu, 26470, Eskişehir

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s Mayıs 2004

7. Krank Mili 8. Biyel Kolu 9. Pistonlar 10. Segmanlar 11. Kam Mili 12. Subaplar

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI

HİDROJENLİ ENERJİ ÜRETEÇLERİ MESUT EROĞLU

Alkol Yakıtların Buji Ateşlemeli Motorlarda Kullanımının Performans ve Emisyonlara Etkisinin İncelenmesi

İÇTEN YANMALI MOTORLARDA SOĞUTMA SUYU SICAKLIĞININ MOTOR PERFORMANSINA ETKİLERİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ARAŞTIRMA

YATAY UÇUŞ SEYAHAT PERFORMANSI (CRUISE PERFORMANCE)

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Temel: 100 mol kuru su gazı. caklık k ve 5 bar basınc

%20 Fazla hava dikkate alınarak yanma denklemi aşağıdaki şekilde yazılır:

Hidrojen Depolama Yöntemleri

SEMİH AKBAŞ

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

KONU MOTORLARIN ÇEVREYE OLUMSUZ ETKĠLERĠ VE BU ETKĠLERĠN AZALTILMASI

DOĞAL GAZ YAKITLI BİR YANMA ODASINDA HAVA VE YAKIT SICAKLIKLARININ SICAKLIK, ENTALPİ VE ENTROPİ ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

SEYAHAT PERFORMANSI MENZİL

MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 4.HAFTA

SÜRDÜRÜLEBİLİR ENERJİ VE HİDROJEN ZEYNEP KEŞKEK ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

Gelece in Enerjisi Proton De i imli Membran Yakıt Pilinde Su Yönetiminin Önemi

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

Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi Tekirdağ 187 KÜÇÜK GÜÇLÜ İÇTEN PATLAMALI MOTORLARIN KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ VE POMPA AKUPLASYONU

MJS

BUJİ İLE ATEŞLEMELİ BİR MOTORDA HAVA FAZLALIK KATSAYISININ NO EMİSYONU VE KATALİTİK KONVERTÖR VERİMİNE ETKİSİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

Temiz Enerji Kaynaklar Uygulamalar. Pamukkale Üniversitesi Temiz Enerji Evi Örne i

Soma Havzas Linyit Rezervlerinin Enerjide Kullan Semineri Nisan 2009 Soma

HHO HÜCRESİNİN PERFORMANSININ DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ. Konya, Türkiye,

Sürdürülebilir Çevre için Binalarda Yalıtım Uygulamasının Etkisi. The Impact of Insulation Implementation in Buildings For a Sustainable Environment

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ HAVACILIK VE UZAY BİLİMLERİ FAKÜLTESİ

PERMEAB L TE VE KONSOL DASYON DENEYLER LE ELDE ED LEN PERMEAB L TE KATSAYILARININ KAR ILA TIRILMASI

Bölüm 3 Motor Çalışma Koşullarının Emisyonlara Etkisi

Suat SARIDEMİR 1 Bülent ERYAKALI 2 TÜRKİYE.

BİLGİSAYAR PROGRAMLARI YARDIMIYLA ŞEV DURAYLILIK ANALİZLERİ * Software Aided Slope Stability Analysis*

Deðiþik Oktan Sayýlý Yakýtlarýn Farklý Gaz Kelebeði Açýklýklarýndaki Motor Performansý ve Egzoz Emisyonlarý

İÇERİK. Amaç Yanma Dizel motorlardan kaynaklanan emisyonlar Dizel motor kaynaklı emisyonların insan ve çevre sağlığına etkileri Sonuç

BUTANOL, ETANOL VE BENZİN KARIŞIMLARININ BUJİ İLE ATEŞLEMELİ MOTORLARDA ÖZGÜL YAKIT TÜKETİMİ VE EMİSYONA OLAN ETKİSİ

ENERJİ YÖNETİMİ ve POLİTİKALARI

BIYOETANOL- BENZIN KARIŞIMLARININ BAZI YAKIT ÖZELLIKLERININ BELIRLENMESI

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

ENERJİ ALTYAPISI ve YATIRIMLARI Hüseyin VATANSEVER EBSO Yönetim Kurulu Sayman Üyesi Enerji ve Enerji Verimliliği Çalışma Grubu Başkanı

Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

Biliyor musunuz? Enerji. İklim Değişikliği İle. Mücadelede. En Kritik Alan

İÇTEN YANMALI MOTORLAR 2. BÖLÜM EK DERS NOTLARI

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇEVRE YÖNETİMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ YER SEVİYESİ OZON KİRLİLİĞİ BİLGİ NOTU

Bölüm 2 Kirletici Maddelerin Oluşumu

HR. Ü. Müh. Fak. Makina Mühendisliği Bölümü Termodinamik II Final Sınavı (22/05/2017) Adı ve Soyadı: No: İmza:

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

ÖZGEÇMİŞ. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü Osmaniye/Türkiye Telefon : /3688 Faks :

Sürekli Karıştırmalı Tank Reaktör (CSTR)

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

Temel Motor Teknolojisi

ADAPAZARI İLÇESİNDEKİ ENDÜSTRİYEL KAYNAKLI EMİSYONLARIN ENVANTERLENMESİ

TÜİK ENERJİ SEKTÖRÜ. Dr. Ali CAN. T.C.BAŞBAKANLIK Türkiye İstatistik Kurumu

MM548 Yakıt Pilleri (Faraday Yasaları)

Abs tract: Key Words: Meral ÖZEL Serhat ŞENGÜR

Katlı oranlar kanunu. 2H 2 + O 2 H 2 O Sabit Oran ( 4 g 32 g 36 g. 2 g 16 g 18 g. 1 g 8 g 9 g. 8 g 64 g 72 g. N 2 + 3H 2 2NH 3 Sabit Oran (

Entropi tünelinden çıkmanın tek yolu ekserji iksirini içmektir! (A. Midilli)

BUJİ İLE ATEŞLEMELİ MOTORLARDA TEK NOKTA YAKIT ENJEKSİYON VE KARBÜRATÖR SİSTEMLERİNİN PERFORMANSA ETKİLERİ ÜZERİNE DENEYSEL BİR ARAŞTIRMA

LÜLEBURGAZDAKİ BİNA DIŞ DUVARLARI İÇİN OPTİMUM YALITIM KALINLIĞININ BELİRLENMESİ VE MALİYET ANALİZİ

ENDÜSTR Ç N PRAT K CO 2 EM SYONLARI (FOS L YAKIT BAZLI) HESAPLAMA VE ZLEME YÖNTEMLER

Enerjinin varlığını cisimler üzerine olan etkileri ile algılayabiliriz. Isınan suyun sıcaklığının artması, Gerilen bir yayın şekil değiştirmesi gibi,

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü GÜNEŞ ENERJİSİ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 9. HAFTA

tmmob makina mühendisleri odası uygulamalı eğitim merkezi Buhar Kazanı Verim Hesapları Eğitimi

Türkiye nin Elektrik Enerjisi Üretimi Kaynaklı Sera Gazı Emisyonunda Beklenen Değişimler ve Karbon Vergisi Uygulaması

Soru No Program Çıktısı 3, ,10 8,10

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Kişilik, enerjiyi yönetebilme ve verimli kullanabilme kabiliyetinin bir göstergesidir. (A. Midilli)

MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ. İçten Yanmalı Makineler MK-412 4/Güz (2+0+0) 2 5

GÜNE ENERJ L YEN B R SICAK SU HAZIRLAMA S STEM VE PERFORMANS DENEYLER. hdogan@gazi.edu.tr ilhancey@gmail.com

YAKIT PİLLERİ. Cihat DEMİREL

ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ YAKIT KİMYASI DERSİ DOĞALGAZIN YAKIT OLARAK MOTORLU ARAÇLARDA KULLANILMASI

ÖZEL EGE L SES. HAZIRLAYAN Ö RENC LER: Tayanç HASANZADE Ahmet Rasim KARSLIO LU. DANI MAN Ö RETMEN: Mesut ESEN Dr. ule GÜRKAN

BENZİN MOTORLARI. (Ref. e_makaleleri, Rafineri Prosesleri)

SORULAR VE ÇÖZÜMLER Adı- Soyadı : Fakülte No :

Egzoz gazında bulunan ve havayı kirleten bileşenler egzoz emisyonları diye adlandırılır. Bu bileşenlerden bazıları şunlardır:

Elektrik Üretiminde Enerji Verimliliği için KOJENERASYON VE TRİJENERASYON

Dr. Andaç YAKUT Daikin Türkiye R-32. Klimalar ve Isı Pompaları için yeni nesil soğutucu akışkan

SENTEZ GAZI ÜRETİMİNE YÖNELİK KÖMÜR GAZLAŞTIRMA PARAMETRELERİNİN TAYİNİ

T.C. TURGUT ÖZAL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

SERA GAZI EMİSYONU HAKAN KARAGÖZ

Benzin nitrometan karışımlarının özgül yakıt sarfiyatı ve emisyonlara etkisinin incelenmesi

TER 201 TERMODİNAMİK Güz Yarıyılı ÖDEV 3 İlan Tarihi: Teslim Tarihi: haftasındaki ders saatinde

Doğalgaz Kullanımı ve Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi

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

ENERJİ YÖNETİMİ VE POLİTİKALARI

İ klim değişikliği probleminin giderek ciddi olarak ele alınmaya OTAM AYLIK BÜLTEN İÇİNDEKİLER. Elektrikli Taşıtlarda CO 2 nin Geleceği

İKİ KADEMELİ GAZ BRÜLÖRLERİ TWO STAGE GAS BURNERS

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI VE ÇEVRE MEVZUATI

BRÜLÖR EĞİTİMİ. Rüştü Kasım BOZACI

JET MOTORLARININ YARI-DĐNAMĐK BENZETĐŞĐMĐ ve UÇUŞ ŞARTLARINA UYGULANMASI

Transkript:

P STON-PROPLAR DA H DROJEN KULLANIMININ PERFORMANS VE ÇEVRE ÜZER NDEK ETK LER N N NCELENMES Önder Altunta 1, T. Hikmet Karakoç 2 Anadolu Üniversitesi ki Eylül Kampüsü Sivil Havacılık Yüksekokulu ESK EH R 26470. oaltuntas@anadolu.edu.tr ; hkarakoc@anadolu.edu.tr ÖZET Bu çalı mada, ticari hava araçlarında kullanılan piston-prop motorlarının dizayn analizinde farklı yakıt tipleri kullanılarak (Benzin ve Hidrojen) motor performansı teorik olarak incelenmi tir. Ölçülen özgül yakıt sarfiyatı ve ölçülen i gibi bazı motor performans parametrelerinin de erleri hesaplandıktan sonra performans grafikleri elde edilmi tir. Sonuç olarak hidrojenin ısıl de erinden dolayı, üretilen güçte üç kat artı ve özgül yakıt sarfiyatının yakla ık olarak üçte biri oranda dü ü görülmü tür. Bunun paralelinde aynı ısıl de erlerde kullanılacak iki yakıtın atmosfere bıraktı ı etki de incelenmi tir. Bu noktada da sera etkisinin neden oldu u suyun hidrojen kullanımında fazla oldu u görülmü tür. Yapılan bu incelemeler sonucunda, hem performans hem de çevresel açıdan pistonproplar da yakıt olarak hidrojenin kullanılabilirli inin uygun oldu u gösterilmi tir. Anahtar Kelimeler: Piston-prop motorları, motor performansı, hidrojen. ABSTRACT In this study, on design analysis of piston-prop engines used in commercial aircrafts were investigated by using different fuel types (Gasoline and Hydrogen). Values of engine performance parameters such as indicated specific fuel consumption and indicated work were calculated and then performance chart were obtained. In conclusion, due to the high heating value of the hydrogen, three times more indicated work and three times less indicated specific fuel consumption were seen. Hereafter, effects of the types of fuel on atmosphere which have same reaction heating values were analyzed. At this contest, using H 2, it was seen that a higher amount of H 2 O which is one of the significant greenhouse gas constant, is produced. As a result of this examinations, hydrogen fuel availability in piston-prop engines due to both performance and environmental effects were pointed out. Key Words: Piston-prop engines, engine performance, hydrogen. 1- G R Hava ta ımacılı ı dünyanın büyük bir kısmında lüks olmasına ra men, yakıt olarak hidrojen teknolojisinin kullanılabilirli inin incelemesi önemli bir ara tırma 565

konusu olmaktadır. Buna neden olarak, her bir yolcu ve kilometre ba ına hava ta ımacılı ı sonucunda olu an kirlili in yüksek çevresel etkilere neden oldu u gösterilebilir [1]. Hava araçlarında yakıt olarak benzin ve ürünlerinin dı ında ba ka yakıtların kullanılması fikri ilk olarak 1970 lerin ba larında ortaya atılmı tır. Bunun nedeni fosil yakıtlarının azalmaya ba laması ve çevreye duyarlı sürdürülebilir yakıtların kullanılmasının istenmesi olmu tur [2]. 1956 yılında ba lanan hava araçlarında hidrojenin yakıt olarak kullanılması üzerine yapılan çalı malar, son yıllarda hızla devam etmektedir. Yapılan geli tirmelerle 1988 yılında Amerikan Grumman AA-5A modeli pistonlu motorlu uçakta deneme uçu u gerçekle tirilmi. Sonrasında, 1999 yılında Alman-Rus ortaklı ında Cryoplane projesi ba latılmı tır [3]. Tüm bu denge hesapları, hidrojenin kullanılabilirli i üzerine olmu tur. Çünkü, evrende bilinen toplam maddenin %80 ini hidrojen olu turmakta ve yanma ürünü olarak H 2 O ve havanın kimyasal reaksiyonu sonucunda da çok az miktarda NO x gazı olu maktadır [4]. Olu abilecek NO x miktarı, yanma odasındaki sıcaklı ın azaltılması veya yanma süresinin kısaltılmasıyla azaltılabilmektedir. Buna ek olarak yakıt-hava karı ımının ayarlanmasıyla sa lanan oksijen konsantrasyonundaki azalma da NO x miktarında dü ü e yardımcı olmaktadır [5]. Evrenin en basit ve en çok bulunan elementi olmasına ra men do ada saf halde bulunmazken, birçok yöntemle elde edilmesi mümkündür. Bu çalımada ne hidrojen elde etme yöntemleri üzerinde, ne de mevcut motorlu sistemlerin modifikasyonu üzerinde durulmayacaktır. Alevli yanmaya, katalitik yanmaya, direkt buhar üretimine, hidritle me ile kimyasal dönü üme uygun bir yakıt türü olan hidrojenin, alevli yanma özelli i ile içten yanmalı motorlarda ve gaz türbinlerinde yakıt olarak kullanılabilmektedir [6]. Bu çalı mada piston-proplarda mevcut motor sistemi içinde yakıt olarak hidrojenin kullanılmasıyla elde edilebilecek performans ve çevresel de erlerin geleneksel benzin kullanımı sonucu elde edilen de erlerle kıyaslanması yapılacaktır. 566

2- P STONLU MOTOR KARAKTER ST KLER Genel olarak piston-prop motorlarının seçiminde, kullanılaca ı uçu irtifası önemli bir esastır. Yaygın olarak kullanılan do al emi li pistonlu motorlarının uçu irtifaları sınırlıdır. Bu nedenle ço u zaman seçim SI turbo arjlı bir motordan yana olur. Bu seçim sonucunda uça ın uçu tavanında artı olur fakat buna ek olarak çe itli k emniyet tedbirlerinin k 1 v ve sistemlerinde bulundurulması gereklili i ise ek maliyet olarak ( ) f v k v = c c e c genele yansıtılmalıdır. Bu bölümde, örnek sıkı tırma oranı de i tirebilme özelli ine sahip süper arj bir pistonlu motor parametreleri ele alınarak, hidrojenin veya benzinin kullanılmasıyla elde edilen özgül yakıt sarfiyatı ve güç incelenecektir. Belirlenmi olan motor parametreleri hem benzin hem de hidrojen için aynı de erler olarak ele alınacaktır. Bunun için analiz yaparken kabullerimiz a a ıdaki gibi olacaktır [7]. Hacmi 2.4 litre olan Otto çevrim esasına göre çalışan bir SI turboşarjlı piston-prop motoru incelenecek. İdeal gaz sabiti k=1.4 olarak alınacak. Yakıtların ısıl değerleri alt ısıl değer olarak hesaplanacaktır. Benzinin alt ısıl değeri Q LHV =43,000 kj/kg ve hidrojenin alt ısıl değeri Q LHV =120,000 kj/kg olacaktır. Tırmanma ve Düz uçuş safhalarındaki gerekli motor verileri Tablo-1 deki gibi olarak alınacaktır. (1) Tırmanma Düz Uçuş (5000 m) Motor Hızı 3600 RPM 2200 RPM Sıkıştırma Oranı 8:1 14:1 Hacimsel Verim %120 %88 Yakıt Stokiyometrik HY=22:1 Yanma Verimi %97 %99 Tablo 1. Motor Parametreleri η t ısıl verim, m& f bir çevrimdeki özgül yakıt miktarı, Q LHV alt ısıl değer ve η c yanma verimi olmak üzere ölçülen güç değeri ( W& i ); W & = η m& Q η (1) i t f LHV c 567

denklemiyle ifade edilir. Bu denklem kullanılarak ölçülen özgül yakıt sarfiyatı ise Denklem (2) den elde edilir. (2) 3- SÜPER ARJ P STONLU MOTOR VER LER N N ANAL Z 3.1. Performans Parametrelerinin ncelenmesi Super arjlı bir pistonlu motorun örnek olarak alınmasının sebebi irtifa ile azalan hava yo unlu undan etkilenmemesidir. Verilen parametreleri incelemek için Excel de olu turulan tablolar yardımıyla hesaplanmı tır. Bu hesaplamalar sonucunda elde edilen grafikler ekil 3-1 ve ekil 3-2 deki gibi olur. ekil 3-1 Benzin ve Hidrojen kullanılması sonucu ölçülen güç de eri ekil 3-2 Benzin ve Hidrojen kullanılması sonucu olu an özgül yakıt sarfiyatı ekil 3-1 de görülece i üzere, hidrojen kullanılmasıyla ölçülen güçte tırmanma esnasında 30 kw, düz uçu ta yakla ık 100 kw lık bir artı oldu u görülmektedir. Buna ek olarak ekil 3-2 de bakılıdı ında ölçülen özgül yakıt sarfiyatları açısından hidrojenin benzine oranla daha avantajlı oldu u görülmektedir. Hem tırmanma hem de düz uçu safhasında tüketilen yakıt miktarında üçte bir azalma oldu u görülmektedir. Yakıtların litre ba ı fiyatlarıda eklendi inde bu farkın daha da artması kaçınılmazdır. 568

Verilen motor parametrelerine uygun olarak hesaplamalar yapıldı ında, hidrojenin ısıl de erinin yüksek olmasının ne kadar önemli bir faktör oldu u görülmektedir. 3.2. Çevresel Etkilerin ncelenmesi çeri inde kabon bulunan yakıtların yanması sonucunda, karbon ürünlerin üretilmesi kaçınılmazdır. Bu ürünlerin miktarının olabildi ince azaltılması üzerine çalı malar yapılmaktadır. Hidrojen e bakıldı ı zaman ürün olarak sadece hava içerisinde bulunan oksijen ile tepkimeye girmesi sonucu H 2 O ve belli bir miktar N 2 havaya geri verildi i görülmektedir. Buna ek olarak havanın kimyasal reaksiyonu sonucunda NO x olu maktadır. Genel olarak bakıldı ında ise, stokiyometrik karı ımda bir yanma sonucunda daha az emisyon olu tu u görülmektedir. Hidrojenin karbon salınımına yol açacak olmaması elbette tercih sebebi için önemlidir. Bunun yanında bu incelemede deazavantaj olarak, olu abilecek NO x miktarını de il su miktarı incelenecektir. Çünkü, dünya genelinde varolan su konsantrasyonunda bir de i im olmadı ı dü ünülsede, sera etkisinin nedenlerinden birisi olarak dü ünülmelidir. Bu noktada, troposfer içerisinde hareket edecek olan bir piston-prop uça ın ne kadarlık bir suyu ürün olarak bırakaca ı önemlidir. Tam yanma gerçekle mesi sonucunda 1 kmol lük benzin kullanılmasıyla elde edilecek olan enerji her uçu artı ve durumu için yeterli olaca ı bilinmektedir. Bundan dolayı ne kadarlık bir hidrojenin yakıt olarak kullanılmasıyla, istenilen enerjinin elde edilebilece inin hesaplanması gerekir. ncelemede, tam yanma için kimyasal tepkimeler olu turulup 1 kmol benzin sonucunda elde edilen ısıl de er belirlenmi tir. Bunun sonucunda bulunan bu enerjiyi elde etmek için ise 20 kmol hidrojen kullanılması gerekti ini görülmü tür. Bizim için bu noktada önemli olan hidrojenin yakılmasıyla elde edilen suyun belirlenmesidir. Kimyasal tepkimeler, piston-prop uça ının tırmanma esnasında dakikada 0.42 kg benzin tüketilirken bunun sonucunda 0.51 kg H 2 O üretti ini göstermektedir. Belirtilen irtifada düz uçu ta ise dakikada 0.13 kg benzin tüketilirken bunun sonucunda 0.16 kg su üretilmektedir. Aynı de erleri hidrojen kullanıldı ı zaman bakılacak olunursa, tırmanma esnasında dakikada 0.18 kg hidrojen tüketilirken bunun sonucunda 1.62 kg su 569

üretilmektedir. Düz uçu ta ise dakikada 0.13 kg hidrojen tüketilirken 1.17 kg su üretilecektir. ekil 3.3. Farklı yakıt türelerinde saatte üretilen yakıt miktarı. ekil 3.3. te de görülece i üzere kullanılacak olan hidrojenin yakılması sonucunda düz uçu ta saatte 10 kat, tırmanmada ise saatte 3 kat daha fazla H 2 O üretilmektedir. Uçu un büyük bir ço unlu unu düz uçu oldu uda dü ünülürse üretilen H 2 O miktarının da incelemelerde dikkat edilmesi önemlidir. 4- SONUÇ VE ÖNER LER Bu çalı mada, piston-prop uçaklarda kullanılan süper arj ile donatılmı olan bir pistonlu motorda, sistem aynı kalmak artıyla yakıt olarak hidrojen kullanılması sonucunda olu an bazı parametreler incelenmi tir. Sadece üretilen güç ve özgül yakıt sarfiyatı açısından bile seçim tercihi açısından öne çıkmaktadır. Hidrojenin yakıt olarak kullanılması sonucu pistonlu motorlarda olu an vuruntuların görülmeyecek olması, dü ük emisyonlara sahip olması ve olu abilecek kaçaklar do rultusunda çevreye bir zararı olmaması hidrojenin pistonlu motorlarda yakıt olarak seçilmesinde avantaj olarak söylenebilir. Bunun yanında depolanma problemlerinin olması, tekrardan dolumunun yapılmasının zor olması, üretim tekniklerinden kaynaklanan nedenlerden dolayı maliyetinin yüksek olması ve parlayabilecek bir yakıt olmasıda dezavantalarıdır. Benzin içerisinde bulunan katkı maddeleri ve karbonun yanma sonucunda çevreye verece i zararlarda dü ünüldü ünde, hidrojen kullanılabilirli i daha uygun 570

olarak görülmektedir. Benzin kullanımıyla olu an emisyonlar çevreye zararları bilinmektedir. Fakat hidrojen kullanılmasıyla bu zararların azalaca ı dü ünülürken yanma sonucu olu acak olan suyun belirli irtifalarda yayınım göstermesinden dolayı sera etkisinin artmasına neden olabilecektir. Ayrıca bundan sonraki herhangi bir küresel anla maya hava ta ımacılı ında kullanılan yakıtların da dahil edilmesi gerekti i görülmektedir. Uçaklarda kullanılan yakıtın 2050 yılına kadar karbon emisyonlarının %15'ini olu turaca ı tahmin edildi i bu günlerde bu konuda önlemlerin alınması gereklidir [8]. Gelecekte yapılacak çalı malar hayatın her alanında oldu u kadar havacılıkta da alternatif enerji kayna ı olan hidrojenin kullanılabilirli i üzerine olaca ı söylenebilir. TE EKKÜR Bu çalı manın sunulmasında vermi oldu u katkıdan dolayı Anadolu Üniversitesi ne çok te ekkür ederiz. 5- KAYNAKLAR 1. Winter, C. J., Hydrogen Technologies for Future Aircraft, Proceedings of the International Seminary of DLE, Bonn, 15, 16 November 1990. 2. Brewer., G.D., Hydrogen Aircraft Technology, CRC Press. Boca Raton, FL, 1991. 3. Hoffmann P. ve Harkin T., Tomorrow's Energy: Hydrogen, Fuel Cells, and the Prospects for a Cleaner Planet, MIT Press, ABD, 2002. 4. Bockris, J.M., Veziro lu, N., Smith, D.L., Gelece in enerjisi: Güne - Hidrojen, 2001. 5. Baker, R.E., Macpherson, I., Future Transportation Fuels and the Environment, Automotive Engineering. 99(1), 27-29, 1981. 6. Ültanır., M.Ö., 21. yüzyıla girerken Türkiye nin enerji stratejisinin de erlendirilmesi, TÜS AD yayınları, Aralık 1998. 7. Pukrabek, W.W., Engineering fundamentals of the internal combustion engine, Upper Saddle River : Pearson Prentice Hall, 2004. 8. Web - www.bbc.co.uk Giri : 10/08/2008 571

572