Ticari uçakların ekserjetik sürdürülebilirlik indikatörlerinin geliştirilmesi

Bu tezin amacı ticari uçak ve uçak motorları için ekserjetik sürdürülebilirlik indikatörlerinin elde edilmesidir. Bu amaçla havacılıkta orta ve uzun menzilli yolcu uçaklarında kullanılan yüksek bypasslı bir turbofan motoru, bölgesel uçaklarda kullanılan bir turboprop motor ve dünyada yaygın olarak kullanılan bir yolcu uçağı ele alınmıştır. Her iki motor için öncelikle detaylı ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir ve elde edilen ekserji parametreleriyle bu motorların ekserji tabanlı sürdürülebilirlik indikatörleri hesaplanmıştır. Yolcu uçağının farklı uçuş mesafelerinde farklı paralı ağırlıklar taşıması durumu için uçuş analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu veriler ve uçuş mekaniği denklemleri kullanılarak yolcu uçağının ekserji tabanlı sürdürülebilirlik indikatörleri hesaplanmıştır.Yapılan analizler sonucunda turbofan motoru ekserji verimi %31.5, atık ekserji oranı 0.685, ekserji geri kazanabilirlik oranı 0, ekserji yıkım oranı 0.408, çevresel etki faktörü çevresel etki faktörü 2.174 ve sürdürülebilirlik indeksi 0.46 olarak hesaplanmıştır. Turboprop motoru için dinamik ekserji analizi yapılarak ekserjetik sürdürülebilirlik indikatörleri elde edilmiştir. Sürdürülebilirlik indeksi en düşük güç çalıştırması (240 N.m tork) için 0.26 ve en yüksek güçteki çalıştırması için (630 N.m tork) 0.41 olarak elde edilmiştir. Yolcu uçağı ekserji tabanlı sürdürülebilirlik indikatörleri kalkış ağırlığına bağlı olarak kalkışta 0,422 - 0.440 arasında seyrüseferde ise 0,42 - 0,441 arasında hesaplanmıştır.Bu çalışma sonucunda ekserji tabanlı sürdürülebilirlik indikatörleriyle ilgili çalışmaların ve geliştirilecek parametrelerin hava araçları ve itki sistemleri için sürdürülebilirlik açısından önemli bir parametre olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.