Turbojetlerde itki ve performansları değerlendirmek için test mekanizmasının tasarımı ve bu test mekanizmasında turbojet verim hesabı

Bu tez, küçük ölçekli turbojet motorlarının itki gücünü, performans parametrelerini ve verimlilik değerlerini ölçmek amacıyla geliştirilen özel bir test düzenini konu almaktadır. Çalışmada hedef, kontrollü bir laboratuvar ortamında tutarlı, güvenilir ve tekrarlanabilir sonuçlar verebilecek; ekonomik, hassas ve verimli bir sistem tasarlamaktır. Test düzeneği, düşük sürtünme için optimize edilmiş doğrusal kızaklı bir platform üzerine yerleştirilmiş iki adet 15 kg kapasiteli yük hücresinden oluşmaktadır. Bu sayede geniş bir çalışma aralığında yüksek hassasiyetle itki ölçümü yapılabilmektedir. Ölçüm verileri, LabVIEW yazılımı ile entegre edilmiş Advantech USB-4711A veri toplama sistemi aracılığıyla gerçek zamanlı olarak kaydedilmektedir. Böylece itki, kompresör çıkış sıcaklığı (T₂), egzoz gazı sıcaklığı (T₄), giriş-çıkış basınçları, hava hızı ve yakıt debisi gibi performans açısından kritik parametreler eş zamanlı olarak izlenebilmektedir. Deneyler, 125.000 devir/dakikaya ulaşabilen JetCat P80 mikro turbojet motoru ile gerçekleştirilmiştir. Maksimum yük koşullarında motor, 97 N itki, 1.305 km/sa egzoz hızı ve 0,275 L/dk yakıt tüketimi değerlerine ulaşmış; bu da 0,15 kg/(N·h) özgül yakıt tüketimi anlamına gelmiştir. Hesaplamalar, kompresör polytropik veriminin %81,6, termal verimin %27,3 ve yanma veriminin %50,1 olduğunu göstermiştir. Deneysel sonuçlar, Brayton açık çevrim modeli ile yapılan teorik hesaplamalarla karşılaştırıldığında, farkın ±%3 içinde kaldığı görülmüştür. Bu da sistemin doğruluğunu ve güvenilirliğini kanıtlamaktadır. Sonuç olarak, geliştirilen test düzeneği; turbojet motorlarının performansını çok boyutlu, ölçeklenebilir ve yüksek doğrulukta değerlendirebilen entegre bir platform sunmaktadır. İtki ölçümü, termal analiz ve verimlilik testlerini tek bir sistemde birleştirmesi sayesinde hem akademik araştırmalarda hem de endüstriyel geliştirme çalışmalarında önemli bir katkı sağlamaktadır. Ayrıca, farklı küçük gaz türbinlerine uyarlanabilir yapısı, kullanım alanlarını daha da genişletmektedir