Düz Uçuş ve Tırmanmada Farklı Motor Tipleri İçin Taşıma Ekserjisi

Abstract

Ekserji analizi, günümüzde hava trafiğinin artmasıyla birlikte hava araçlarından kaynaklanan küresel ısınma etkilerinin azaltılması ve enerjinin etkin kullanıma yönelik yapılan çalışmalarda büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmada, teorik bir hava aracı için beş farklı motor tipinde 8,000ft (2,440m)'te düz uçuş ve deniz seviyesinde tırmanma durumları için taşıma ekserjisi tabloları oluşturulmuştur. Bu çalışma sonucunda, yakıt debisi ve gücü fazla olan motorların diğer bileşenlerinde de taşıma ekserjisi anlamında daha fazla ekserji yıkımı meydana geldiği görülmüştür. Ekserji yıkımları bileşenler arasında hem düz uçuşta hem de tırmanma durumunda en fazla motorda meydana gelmiştir. Bu bağlamda kanat ve pervane sırasıyla ikinci ve üçüncü bileşenlerdir. Daha fazla kanat açıklık oranı (aspect ratio) değerine sahip bir hava aracının tüm bileşenleri için daha az taşıma ekserjisi gerektiği görülmüştür. Düz uçuşta motor bileşeninde en fazla ekserji yıkımı yaklaşık olarak 32 kW ile gücü ikinci en yüksek olan motorda meydana gelmiştir. Tırmanma aşamasında ise en yüksek güce sahip motorda yaklaşık olarak 473 kW ekserji yıkımı meydana gelmiştir ve bu değer beş motor arasında en yüksek olanıdır

Nowadays with the increasing air traffic, exergy analysis is of great importance in studies aimed efficient use of energy and decreasing environmental impacts caused by aircrafts. In this study, tables for exergy of lift for a hypothetical aircraft have been created with five different engine types. Tables created are for cruise at 8,000ft (2,440m) and climbing at sea level. As a result of this study, it is seen that the engines with higher power and fuel mass flow rate have bigger exergy destruction rates within their components in the meaning of the exergy of lift. The exergy destructions have occurred most greatly at the engines both at the climbing and the cruise. Wing and propeller are the second and third components in this regard, respectively. It is seen that for the components of an aircraft which has a lower aspect ratio there is lesser need for the exergy of lift. During the cruise, the biggest exergy destruction rate in the engine component is occurred approximately as 32 kW at the engine which has the second highest power. As to climb, 473 kW exergy destruction rate which is the biggest value within all engines is occurred at the engine having the biggest power