50
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Bir turboprop uçak motorunun farklı yüklerdeki eksergo-çevresel analizi
Eksergo-çevresel analiz enerji dönüşüm sistemlerinin çevresel performansını değerlendirmek için kullanılan ideal bir yöntemdir ve bu çalışmada ilk defa bir uçak motoruna uygulanmıştır. Bu analiz vasıtasıyla çevresel etkilerin yeri, büyüklüğü ve kaynağı ekserji yıkım akımları vasıtasıyla komponent bazında belirlenebilir. Bu tez çalışmasında bir turboprop uçak motorunun eksergo-çevresel analizi sırasıyla 240 Nm, 350 Nm, 485 Nm, 552 Nm, 580 Nm ve 630 Nm tork değerleri için gerçekleştirilmiştir. Motor verileri test şartlarında elde edilmiş olup, kalan değerler parametrik olarak hesaplanmıştır. Sonuçlara göre bütün tork değerlerinde en fazla ekserji yıkımı kaynaklı çevresel etkinin olduğu komponent, kimyasal reaksiyonun gerçekleştiği yanma odası olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, komponent kaynaklı çevresel etkiler kompresör, yanma odası, gaz jeneratör türbin ve güç türbini için sırasıyla 6,14 Pts/sa, 2,44 Pts/sa, 6,42 Pts/sa ve 3,11 Pts/sa olarak belirlenmiştir.
İnsansız hava aracı için polimer elektrolit membran yakıt hücresi yığını geliştirilmesi
Polimer elektrolit membran yakıt hücreleri yüksek verimlilikleri, düşük operasyon sıcaklıkları, ihmal edilebilir gürültü ve titreşim değerleri, hızlı başlangıç cevabı, yüksek enerji yoğunluğu ve uzun menzil sağlaması açısından insansız hava araçlarının itki sistemleri için önemli bir adaydır. Bu çalışmada, öngörülen motorun çalışması için gerekli olan 12 V ve maksimum 32 A değerleri, tasarlanacak olan yakıt hücresinin bipolar plakaları, akış kanallarının geometrisi, yakıt hücresinin çalışma voltajını ve akımını belirlemede kullanılmıştır. Nafion 115 membran ve gaz difüzyon tabakası olarak SGL BC 10 karbon kağıt seçilmiştir. Katalizörlü yüzey için 0,5 mg Pt /cm2 olacak şekilde ultrasonik püskürtme yöntemi ile yüzey üzerine püskürtülmüştür. Sonrasında membran elektrot bileşkesi sandaviç şeklinde bir araya getirilmiştir. Kısa yakıt hücre yığınına geçilmeden önce tekli yakıt hücresinin testleri yapılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki yapılan deneyler ile beraber bilgisayar destekli analizin gerekliliği, yakıt hücre yığının oluşturulması aşamasına geçilmeden önce önemli bir adımdır. Ayrıca hücre içinde kullanılan sızdırmazlık elemanın seçimi, hücre çalışma koşulları ve verimlilik açısından oldukça hayati bir öneme sahiptir.
2 zamanlı 2,5 Hp gücünde patlar motorlu gözlem mini-İHA tasarımı ve seyir uçuşu eniyileştirmesi
Görev tanımı arama-tarama ve gözlem olan küçük ölçekli bir İnsansız Hava Aracı (İHA) için, geleneksel tertibe sahip iki zamanlı patlar motorlu bir uçak çerçevesinde tasarım çalışmaları yapılmıştır. Tasarlanan uçağın bileşenleri (kanat, kuyruk, gövde) önce tekil halde, daha sonra bütünlenmiş uçak halinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizlerinde incelenmiş ve bileşenlerin aerodinamik etkileşimleri ortaya konmuştur. Seçilen motorun seyir uçuşu başarımı mevcut tasarım ile irtifaya bağlı olarak kuramsal ve deneysel yöntemler ile çıkarılmıştır. Gözlem için seçilen kameranın yerden yüksekliğe bağlı başarımı irdelenmiştir. Tasarım, motor ve kamera başarımı harmanlanarak arama-tarama görevinin icrasında önerilen seviye uçuşu koşulları belirlenmiştir. Böylelikle, oluşturulan gözlem İHA sisteminin seyir uçuşu eniyileştirmesi değerlendirilmiştir.
Bir kanal içi pervane sisteminin tasarımı, üretimi ve testleri
Bu çalışmada, bir kanal içi pervane sistemi tasarımı, üretimi ve testleri yapılmıştır. Kanal içi pervane sistemi, statik halde itki arttırma yöntemlerinden birisidir. Bu çalışmada yalın pervanenin statik itkisini arttıracak bir kanal tasarımı yapılması ve bu tasarımın üretilip yalın pervaneye göre statik itkide meydana gelen değişimler incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak yalın pervane sistemi ve kanal içi pervane sisteminin statik itki değerlerinin deneysel olarak ölçüleceği deney düzeneği tasarlanmış ve okulda bulunan CNC tezgâhında üretilmiştir. Ardından çalışmaya yalın pervanenin statik itki değerleri ölçülerek başlanmıştır. Bu ölçümlerin ardından seçilen pervaneye göre bir kanal sistemi tasarlanmıştır. Bu sistemden elde edilen sonuçlarla yalın pervane sisteminden elde edilen deneysel sonuçlar karşılaştırılmıştır. Kanal içi pervane sisteminin 13*6 apc pervane ile %6'ya yakın itki artışı sağladığı, 13*6 ahşap pervanede belirli aralıklarda artış olduğu, 13*4 pervanede ise açık pervane sisteminin daha iyi itki ürettiği görülmüştür.
Polimer matrisli kompozitlerde sarım açısının mekanik özelliklere etkisi
Bu çalışmada, filament sarma yöntemi ile üretilen silindirik malzemelerin yanal yüklemelerle basma testleri yapılarak, esneme ve kırılma durumları incelenmiştir. Silindirik numuneler üç farklı sarım açısı kullanılarak ([±45°], [±55°], [±65°]) cam elyafı / epoksi reçineden üretilmiştir. Numunelere (ASTM D 2412 test standardına göre) paralel plakalar arasında yanal basma testleri uygulanmıştır. Testlerden elde edilen tüm veriler sarım açısının etkisini karşılaştırmak üzere grafik ve çizelgelerde gösterilmiştir. Sarım açısının artışıyla birlikte numunenin mukavemetinde artış ve esnekliğinde azalma gözlenmiştir. Deneysel sonuçlar beklendiği gibi, filament sarım açısının numunenin mekanik özelliklerine önemli ölçüde etki ettiğini göstermiştir.
Ayrık türbülatör arkası akış alanının PIV ile incelenmesi
Bu çalışmada, türbin iç soğutma kanallarını temsil eden, ayrık ve entegre türbülatörlerin bulunduğu dikdörtgen kesitli bir kanalda, türbülatör arkası akış alanı incelenmiştir. Yedi farklı boşluk-türbülatör yüksekliği (b/h) oranında ve yine RE sayısının 33k -60k olduğu aralıkta, ayrık türbülatörlerin akış karakteristiklerine olan etkileri PIV yöntemiyle araştırılmıştır. Türbülatör arkası akış alanı, akış çizgileri, boyutsuz eksenel ve radyal hız dağılımları, girdap vektörleri, ilgili boşluk-türbülatör yüksekliği oranlarında ve farklı RE sayılarında incelenerek, türbülatör sonrası akış yapısı raporlanmıştır. İkincil akışların şekilleri, türbülatöre olan mesafeleri, dönme yönleri gibi özellikleri boşluk oranlarına bağlı olarak karşılaştırılmıştır. Türbülatör yükseltildikçe, ikili girdap yapısına geçiş olmakla birlikte, yeniden tutunma noktası türbülatöre yaklaşmaktadır. b/h=0.14 oranında, üçlü girdap yapısına geçiş başlamakta, b/h=0.18 oranında geçiş tamamlanmaktadır. Bu değerin üstündeki boşluk oranlarında, yeniden tutunma noktası görülmemektir. Buna ek olarak, artan boşluk oranı ile türbülatöre eksenel olarak yaklaşan, birbirine ters yönde dönen girdap yapıları dikkati çekmektedir.
Mini turbojet/turboprop motorun ileri ekserji analizi
Bu tezde Jet Cat USA firmasının Jet Cat P-60 ürün adına sahip devir aralığı 50 000 – 165 000 rpm, egzoz gaz çıkış sıcaklığı 580 – 690 0C, yakıt türü kerosen olan jet motoru sistem komponentlerinin tersinmezlik miktarlarının belirlenmesinde kullanılan ekserji analiz yöntemi ile birlikte ekserji analizi sonucunda tespit edilmiş tersinmezlikler miktarının komponentler arasındaki ilişkileri inceleyen ileri ekserji analizi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca motorun sürdürülebilirlik indikatörleri tez kapsamında sunulmuştur. Proje numarası "1407F357" olan ve "Mini Turbojet/Turboprop Motorun İleri Ekserji Analizi" başlıklı bu tez çalışması Anadolu Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu Başkanlığı tarafından desteklenmiştir.
Üst kademe sıvı yakıtlı roket motoru için kavramsal itki odası tasarımı
Bu çalışmada, 2 kN itki üretebilecek üst kademe sıvı yakıtlı roket motoru için yakıt, yakıt karışım oranı, itki odası geometrisi ve itki odası malzemesi kavramsal olarak belirlenmiştir. N2O4 oksitleyici, N2H4 yakıt olarak seçilmiştir. RPA (Rocket Propulsion Analysis) programında performans kriterleri göz önünde bulundurularak yapılan analizlerde ideal yakıt karışım oranı 1.4, yanma odası basıncı 1 MPa olarak belirlenmiştir. İtki odası lülesi için % 80 parabolik çan şekilli lüle belirlenmiş, malzeme olarak karbon-seramikten olan DLR silca SF kompozit malzemesi seçilmiştir. Yapılan analizler sonucunda vakum ortamında spesifik impulsı (Is) 338.7 s, itki katsayısı (CF) 2.0018, karakteristik hızı (c*) 1659.26 m/s, efektif çıkış hızı ise 3321.55 m/s olarak hesaplanmıştır.
Hava aracı bakım dokümanlarının kullanımında emniyet ve etkinliğin arttırılmasına yönelik bir yaklaşım
Hava aracı bakım faaliyetleri, günümüzde en önemli ulaşım yöntemi olan havayolu taşımacılığının temel kısımlarından birini oluşturmaktadır. Uçuş operasyonlarının emniyetli bir şekilde sürdürülebilmesinin temel şartı, bakım faaliyetlerinin emniyetli ve etkin bir şekilde gerçekleştirilmesidir. Bakım organizasyonlarının performansı ülkelerin, otoritelerin ve havayolu operatörlerinin faaliyet gösterdikleri çevrede maliyetlerini ve prestijlerini olumsuz etkileyebilmektedir. Hava aracı bakım faaliyetlerinin, havacılık emniyeti için kritik faktörlerden birisi olmasına rağmen hem bakım alanında kullanılan mevcut teknolojinin hem de bakım faaliyetlerinin temel dayanağı olan hava aracı bakım dokümanlarının mevcut yapısı, insan faktörleri konularında geliştirilmeye açık olup, bakım teknisyeni performansını açısından da ele alınmalıdır. Bu çalışmada, hava aracı bakım el kitabı (AMM)'nın mevcut yapısında görülen eksiklikler, teknisyen kullanımı açısından uzman ve kullanıcı görüşleri ile ortaya konulmaya çalışılmış ve günümüz teknolojilerinden faydalanarak yeni bir yaklaşım benimsenmiştir. Mevcut dokümanların ve ortaya konan yaklaşımın değerlendirilmesi için Anadolu Üniversitesi Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi bünyesinde öğrenim gören öğrenciler, yine aynı fakültede çalışmakta teknik personel ve teknik eğitmenlerden oluşan toplam 74 kişiyle 4 gruptan oluşan odak grup görüşmeleri gerçekleştirilmiştir. Katılımcılar değerlendirmelerinde mevcut dokümanları yüksek oranlarda emniyet, bakım operasyonlarına uygunluk ve insan faktörleri kapsamında olumsuz bulurken, çalışma sonucunda ortaya konan yaklaşımı ise yüksek oranlarda bakım faaliyetlerinin etkinliği, bakım operasyonlarına uygunluk ve insan faktörleri konuları açısından olumlu bulmuşlardır.
Açı verilebilir pervane sistemine sahip insansız bir hava aracının tasarımı, üretimi ve uçuş tecrübeleri
Bu tez kapsamında, açı verilebilir pervane sistemine sahip, özgün tasarımlı bir insansız hava aracının tasarım, imalat ve uçuş tecrübe çalışmaları sunulmuştur. Bu çalışmada ele alınan uçak, kanat uçlarına yerleştirilmiş iki adet pervane sistemi ve arka kuyruk kolları arasına yerleştirilmiş bir adet pervane sistemi ile tahrik edilmektedir. Uçak üzerindeki tüm pervane sistemleri saat yönü ve tersi olmak üzere karşıt dönüşlü iki adet pervaneden oluşmaktadır. Uçak, dikey iniş – kalkış yapabilme kabiliyeti yanında konvansiyonel uçuş kabiliyetine de sahiptir. Her iki kanat ucunda bulunan pervane sistemi, uçağın y-ekseni etrafında doksan derece dönebilecek şekilde tasarlanmıştır. Tez içerisinde, uçak ilk ağırlık tahmini için yapılan yaklaşım ve ilk boyutlandırma çalışmaları gösterilmiştir. Hareket ve kinematik denklemleri tanımlanmış ve bu denklemlerde yer alan aerodinamik/motor kuvvet ve moment modelleri oluşturulmuştur. Oluşturulan modeller kullanılarak askı, geçiş ve seyir uçuşları için denge durumu analizleri yapılmıştır. Hareket denklemlerinin doğrusallaştırılmasından sonra, askı, geçiş ve seyir uçuşu modları uzunlamasına kararlılık incelemeleri yapılmıştır. Kararlılık incelemesinde, hareket denklemleri durum uzayı şeklinde modellenerek, sistem matrisinin özdeğerlerinin s-düzlemindeki yerleşimlerine bakılmıştır. Tüm uçuş modları için kontrol sistemi geliştirilmesi yapılmış ve bu kontrol sisteminin uçak üzerinde uygulanabilmesi için geliştirilen kontrol algoritması gösterilmiştir. Otomatik kontrol sistemi için kullanılan kumanda, uçuş kontrol kartı, duyargalar ve bunların bağlı olduğu elektrik-elektronik bağlantılar tanımlanmıştır. Uçağın kontrolü için gerekli olan açısal durum kestirimi çalışmaları belirtilmiştir. Deneysel incelemeler için imal edilen iç ve dış ortam test düzenekleri ve nihai uçak imalat adımları gösterilmiştir. Son olarak, yapılan test uçuşları ve kapsamları özet halinde verilmiştir. Tüm uçuş modlarının test edildiği son uçuş testinin sonuçları grafikler halinde açıklanmıştır.
Gaz türbini soğutma kanallarında rib kullanımının akış yapısına ve ısı transferine etkisinin deneysel ve sayısal yöntemlerle incelenmesi
Geçmişten günümüze gaz türbinli motorların verimini artırmak her zaman hedeflenen bir nokta ve üzerine çalışan bir konu olmuştur. Gaz türbinli motor teorisinden de bilindiği üzere gaz türbini giriş sıcaklığı, motorun veriminde önemli bir rol oynamaktadır. Bu nedenledir ki yanma sonu gazların sıcaklığını artırmaya yönelik çalışmalar gaz türbin soğutma teknolojilerinde de ilerleme sağlanmasını zorunlu kılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında türbin kanatçığı iç soğutma yöntemlerinden olan rib dizili soğutma kanalı ele alınmıştır. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analiz edilen soğutma kanalı ayrıca deneysel yöntemlerle de incelenmiştir. Kanal içerisindeki akış yapısı parçacık görüntülemeyle hız ölçümü (PIV) yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar, hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizlerinden alınan sonuçlar ile karşılaştırılarak doğrulama gerçekleştirilmiştir. Bu tez çalışmasının bir diğer amacı ise akış yapısını ortaya koyarken riblerden kaynaklı oluşan türbülanslı akış neticesinde oluşan ısı geçişi mekanizmalarını da irdelemektir. RANS türbülans modellerinden k-ω yaklaşımı ile edilen sonuçlar deneysel veriler ile tutarlılık göstermektedir. Bu nedenle rib dizili kanallar içerisindeki fiziksel olayların çözümlemesinde k-ω türbülans modelinin kullanımı uygun bulunmuştur. Diğer yandan, akış içerisinde hız dağılımının ani değişim gösterdiği veya türbülansın yoğun olduğu akışların parçacık görüntülemeyle hız ölçümü yapılırken alınan verilerin işlenmesi için uyarlanabilir PIV yönteminin daha doğru sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Yüksek hızlarda gerçekleşen akışlardaki rib kullanımı için rib adımı tanımı gözen geçirilmelidir. Rib adımı ile rib yüksekliği arasındaki oran artırılmalı ve rib adımı büyütülmelidir. Yüksek hızlarda gerçekleşen akışlarda soğutma yüzeyinde kış bozulmalarının meydana gelmesi için rib engelleme oranı büyük olacak soğutma kanalı tasarımı yapılması önerilmektedir. Bu tez sonucunda elde edilen sonuçların ulusal bilgi birikimine doğrudan ve ülkemizin 2023 hedefleri arasında yer alan yerli ve milli hava aracı ve güç sistemi geliştirme hedeflerine dolaylı olarak katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Airbus A-320 iklimlendirme sisteminde ekserji ve ileri ekserji analizi
Bu tezde Airbus A-320 iklimlendirme sisteminde yer alan bir hava çevrim sistemi için 5 farklı yükseklikte enerji, ekserji ve ileri ekserji analizleri gerçekleştirilmiş ve elde edilen değerler kıyaslanmıştır. 2007 yılında 16,800 olan hava aracı sayısı günümüzde 19,600'dür ve bu rakamın 2024 yılı itibariyle 35,300 olması beklenmektedir; yani gelecekte daha az enerji tüketen araçların ve sistemlerin varlığı günümüzden daha önemli olacaktır. Enerji kavramı, verim ifadelerinin belirlenmesinde gerekli olmasına karşın, verimsizliklerin tanımlanmasında ve ölçülmesinde yeterli değildir. Verimsizlikler ise ekserji kavramıyla açıklanır, ancak ekserji bir sistemin bileşenleri arasındaki etkileşimleri ve geliştirme potansiyellerini açıklamakta yetersizdir. Bu nedenle sistem içerisinde yer alan bileşenlerin birbirlerine olan etkileşimlerinin anlaşılabilmesi için ileri ekserji analizinin yapılmasına ihtiyaç vardır. İleri ekserji analizi sayesinde geliştirme potansiyeli en yüksek olan bileşenler ve meydana gelen ekserji yıkımlarının nedenleri bu tez kapsamında değerlendirilmiştir.
Hava araçlarının performans ve kararlılık uçuş testleri
Havacılık sektörü, günümüzden yaklaşık bir asır önce, Wright kardeşlerin dünya üzerinde kanatlı bir platform ile ilk uçuşu gerçekleştirdikleri günden bugüne giderek daha kapsamlı faaliyetler içine girmektedir. İlk uçuşun gerçekleştirilmesinden bu yana tasarlanan, geliştirilen ve üretilen hava araçları da giderek daha kabiliyetli makineler haline almışlardır. Bu bağlamda hava araçlarında yapısal dayanım, sürat, manevra kabiliyeti, menzil, havada kalış ve aviyonik sistem yetenekleri gibi alanlarda çok büyük ilerlemeler kaydedilmektedir. Bu tez, özellikle askeri alanda faaliyet gösteren ve her geçen gün daha kabiliyetli ve karmaşık sistemler halini alan askeri uçakların, performans ve kararlılık testleri hakkında bilgi vermek ve bu kapsamda kullanılan test tekniklerini açıklamak maksadıyla hazırlanmıştır. Bu bağlamda komple bir test sürecinin alt bileşenleri olan veri toplama teknikleri, ihtiyaç duyulacak veriler ve parametreler, test manevrasının icrası, veri analizi ve anlamlandırma ve sonuçların askeri standartlar ile kıyaslanması konularına değinilmiştir. Bu tezde bahsedilen test teknikleri ve veri analizi yöntemleri genel olarak tüm hava araçlarına uygulanabilir olsa da, sonuçların yorumlanması için askeri standartlar referans alınmış ve askeri uçaklar üzerine yoğunlaşılmıştır.
İç soğutma kanallarında türbülatör kullanımının incelenmesi ve rans temelli türbülans modelleriyle benzetimi
Türbülatörler, gaz türbinli motorlarda ısı transferini arttırmak için türbin kanadının iç soğutma kanallarında kullanılan girdap oluşturucu mekanizmalardır. Bu çalışmada öncelikle gaz türbinli motorlarda genel soğutma konusu işlenmiş, sonra spesifik olarak türbin kanat soğutma kanallarında türbülatör kullanımı detaylı bir şekilde incelenmiştir. Daha sonra türbülans modellemede kullanılan sayısal yöntemler ve RANS temelli türbülans modelleri incelenmiştir. Son olarak, trapezoid soğutma kanalları modellenmiş, modellere ağ atılmış ve modellerin ANSYS Fluent ile sayısal benzetimi yapılmıştır. Modellenen iki geçişli trapezoid kanalın alt ve üst yüzeylerine kare kesitli ribler yerleştirilmiştir. Rib adımının rib boyuna oranı (P/e) 12 olarak seçilmiş; blokaj oranları(e/Dh) dar kanal, geniş kanal ve dönme bölgesi için sırasıyla 0.078, 0.066 ve 0.07 olarak alınmıştır. Ribler kanala önce ana akışa ortogonal(90o), sonra transvers(60o) ve V-şeklinde olacak şekilde yerleştirilerek; rib yerleşimlerinin üç değişik Reynolds sayılarında(16.800, 31.800 ve 57.200) ısı transfer artışı, sürtünme kaybı ve termal performans bakımından karşılaştırması yapılmıştır. Ayrıca iki geçişli kanalda 180o dönme bölgesindeki akış ve ısı transfer karakteristikleri incelenmiş ve kanallar eş genişlikte olmadığından bir nevi daralan-genişleyen türbülatörlü kanal akışı da incelenmiştir. Sayısal çözüm aracı olarak 4 çeşit RANS temelli türbülans modelleri (RKE modeli, SST k-ω modeli, V2f modeli ve Reynolds gerilmeleri modeli) kullanılmıştır. Kanal konfigürasyonları için ikincil akışların, hız vektörlerinin, türbülans şiddetlerinin ve yerel Nusselt sayısı dağılımlarının gösterimi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılarak çalışılan türbülans modellerinin deneysel çalışmayla doğruluk ve yakınsama bakımından paralel sonuçlar verip vermediği tespit edilmiştir.
Düşük alaşımlı çeliklerin yorulma davranışlarına çelik temizliğinin etkisi
Çelik geniş bir kullanım alanına sahip olan önemli bir malzeme olup, çelik üretiminde son yıllarda üzerinde durulan en önemli konu temiz çelik olarak tabir edilen çeliği elde edebilmektir. Çelik üretim sürecinde Al ile deokside edilmiş çeliklerde bulunan en temel kalıntılar Al_2 O_3 ve MnS kalıntılarıdır. Al ile deokside edilmiş çeliklere kalsiyum işlemi uygulanarak temiz çelik elde edilmektedir. Bu çalışmada, işlemsiz ve kalsiyum işlemi uygulanarak çelik temizliği yapılmış düşük alaşımlı çeliklerin yorulma dayanımları incelenmiştir. Bunun için öncelikle yorulma testleri yapılacak, işlemsiz ve çelik temizliği yapılmış düşük alaşımlı çelik malzemelerin akma yükleri belirlenmiştir. Bu akma yüklerine göre belirlenen yük değerleri ile malzemelerin sabit genlikli eksenel yükler altında yorulma testleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan deneylerde yük oranı 0,1 olarak alınmıştır, maksimum yük değerleri ise 18 kN, 16,5 kN ve 15,5 kN olarak belirlenmiştir. Yorulma testi sonuçlarına göre işlemsiz ve çelik temizliği yapılan numunelere ait S-N (gerilme-ömür) diyagramları oluşturulmuştur. Test sonuçlarının yorumlanmasında optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) kullanılmıştır. Çalışma sonucunda, çelik temizliği yapılan numunelerin yorulma dayanımı işlemsiz numunelerin yorulma dayanımına yakın olmakla beraber, bir miktar düşük olarak ölçülmüştür. Çelik malzeme içerisinde yer alan kalıntıların şekil, boyut, adet ve yapı içerisindeki dağılımlarına bağlı olarak yorulma ömrünü etkilediği görülmüştür. Anahtar Sözcükler: Çelik, Çelik temizliği, Yorulma, S-N diyagramı, Mikroyapı
Gaz türbinlerinde film soğutma akış karakteristiklerinin PIV yöntemiyle incelenmesi
Çalışma kapsamında 1/9 ölçekte boyutlandırılmış bir yanma odası cidarında, slot film soğutma, efüzyon film soğutma ve dilüsyon mekanizmalarının hibrit etkileri incelenmiştir. Film soğutma hakkında literatürde yapılan çalışmaların büyük bir çoğunluğunda akış kinematiği hakkında detay bir çalışma yoktur. Bu tezde termal ölçümlerle beraber akış yapıları da ele alınmış ve literatürdeki bu boşluğa katkı sağlamıştır. Test düzeneğinde, ana akımdan gelen sıcak hava ile kompresörden gelen soğuk havanın çapraz akış mekanizmasında oluşan akış yapıları incelenmiş ve Parçacık Görüntülemeli Hız Ölçümü (PIV) ile hız haritaları, girdaplılık konturleri ve akış vektörleri gibi sonuçlar elde edilmiştir. IR termografi yöntemiyle de gerçek zamanlı plaka sıcaklık dağılımları görüntülenmiş ve farklı üfleme oranları için piksel sıcaklık değerlerinden film etkinlik katsayılarına ulaşılmıştır. Ayrıca HAD analizleriyle de 2 farklı konfigürasyon (slot film + efüzyon ile slot film + efüzyon + dilüsyon) ve 3 farklı üfleme oranları için optik hava tünelinin hibrit etkilerinin sayısal doğrulaması yapılmıştır. PIV ve HAD analizlerinde jet lift-off, CRVP, at nalı girdapları, kidney vortisleri ve resirkülasyon baloncukları gibi akış yapıları gözlemleniştir. Slot, film ve dilüsyon hibrit plaka ölçümlerinde eksenel ısıl etkinlik oranları açısında bakıldığında en etkin üfleme oranları efüzyon plakası için 0.24 kg/dak, dilüsyon plakası için de 0.35 kg/dak üfleme oranlarına denk gelen test koşullarında oluşmuştur.
Uçak bakımında hasar analizi uygulamaları
Bir hava aracının uçuşa elverişlilik ve hazır bulunuşluk gerekliliklerini karşılamak ve uçuş emniyetini sağlamak amacıyla o hava aracının ve alt sistemlerinin servis, onarım, modifikasyon, revizyon, durum tespiti ve muayene ile bu işlemlerin yönetsel faaliyetlerinin bütünü uçak bakımı şeklinde adlandırılır. Havacılığın ilk yıllarında uçak bakımı, düzeltici işlem olarak uygulanan ve zaruri haller dışında başvurulmayan bir faaliyet iken emniyet kavramının öneminin anlaşılmasıyla birlikte önleyici bakım olarak planlı ve düzenli uygulamalar halini almıştır. Hasar bir sistemin kendisinden beklenen işlevi yerine getiremez hale gelmesidir. Uçak bakım faaliyetlerinde hasar analizi ise, meydana gelmiş bir hasarın veya kazakırımın kök ve tali nedenlerinin, mekanizmalarının tespit edilmesi, etkili düzeltici ve önleyici tedbirlerin belirlenerek uygulanması ve benzer hasar veya kaza-kırım olaylarının tekrarının önlenmesi için icra edilen disiplinler arası bir çalışmadır. Bu çalışmada uçak bakım faaliyetleri esnasında hasar tespit edilen ana iniş takım kapağı, aksesuar dişli kutusu, kompresör diski ve kompresör şaftı olmak üzere dört farklı uçak komponentinin hasar analizi yapılmıştır. Hasar analizi uygulama çalışmalarında esnasında taramalı elektron mikroskobu, tahribatsız muayene yöntemleri, imaj analizi, sertlik ölçüm testi gibi karakterizasyon yöntemleri kullanılmıştır. Çalışma sonunda hasar mekanizmalarının genellikle yorulma ve korozyon kaynaklı sünek kırılma hasarları olduğu belirlenmiş ve benzer hasarların tekrarını önlemek için önlem ve öneriler geliştirilmiştir.
Bor katkılı alternatif yakıt kullanımının mikro turbojet motor performans etkilerinin incelenmesi
Bu tez kapsamında Eskişehir Teknik Üniversitesi, Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi alt yapısına, üzerinde iki adet turbojet motor ve veri toplama sistemi bulunan turbojet motor test standı tasarlanıp kurulmuştur. Test standında, kerozene çeşitli yüzdelerde alternatif yakıt karıştırılarak turbojet motorların performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Turbojet motorlar 35000, 50000, 60000, 70000, 80000 rpm'lerde test edilmiştir. Elde edilen 1,000,000 yakın veriden motorların itki, yakıt debisi ve her bir komponentinin giriş-çıkışlarındaki sıcaklık, basınç haritaları fonksiyon tahminleme yöntemiyle sunulmuştur. Proje numarası "1707F452" olan ve "Bor Katkılı Alternatif Yakıt Kullanımının Mikro Turbojet Motor Performans Etkilerinin İncelenmesi" başlıklı bu tez çalışması Eskişehir Teknik Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu Başkanlığı tarafından desteklenmiştir.
İş jetlerinde kullanılan bir turboprop motorun sürdürülebilirlik analizi
Termodinamik yasalar çerçevesinde geliştirilen ekserji analizleri ile icra edilen sürdürülebilirlik çalışmalarının asli amacı; çevresel negatifliklerin minimalize edilmesini sağlamak ve endişeleri gidermektir. Bu araştırmada özellikle 2010'lu yıllar olmak üzere son 30 yıl içinde havacılık alanında yapılan sürdürülebilirlik çalışmaları incelenerek gerçekçi çıkarımların yapılması amaçlanmıştır. Bu maksatla 125'den fazla farklı uçak türünde kullanılmak için 47,500'den fazla üretilen, toplamda ise yaklaşık 400 milyon uçuş saatine ulaşmış PT6A motor ailesine ait bir turboprop motor enstrümante edilerek motor üzerinde yapılan ekserji ve sürdürülebilirlik analizleri sunulmuştur. Bahse konu motorun 579 SHP güç değerleri için ekserji verimi ψ=19.92, atık ekserji oranı raex=80.08, ekserji yıkım faktörü fexy=52.89, çevresel etki faktörü rçef=4.02, ekserjetik sürdürülebilirlik indeksi Θesi= 0.25 olarak hesaplanmıştır. İlave olarak ise, pervane RPM'inin 64.50-65.50 aralığındaki serbest türbini izantropik veriminin %36.5-%39.5 olduğu bulunmuştur.
PEM yakıt hücresi-lityum polimer batarya hibrit sistemiyle tahrikli mini-İHA üretimi ve enerji yönetim sisteminin modellenmesi
Son yıllarda Mini-İHA'ların kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Askeri ve sivil uygulamalarda kullanılan Mini-İHA'lar tahrik sisteminde ihtiyaca göre elektrik kaynağı veya içten yanmalı motor bulundurmaktadır. Elektriğin farklı kaynaklardan sağlandığı hibrit sistemle tahrik edilen İHA'ların daha uzun sürede havada kalması ve görev yapabilmesi amaçlanmaktadır. Bu sebepten yakıt hücreleri ile bataryalar hibritleştirilerek uygun enerji yönetim sistemi altında sadece bataryaların kullanıldığı sistemlere kıyasla avantajlara sahiptirler. Bu avantajların uygulanabilir kılınması için bu çalışma kapsamında üretilen İHA'nın, bataryalı uçuş testleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca tasarım aşamasında gerekli görülen teorik güç ve enerji değerlerine sahip hibrit sistem bir araya getirilerek laboratuvar şartlarında sistemin yer testleri ile kuru itki testleri gerçekleştirilmiştir. Bataryalı uçuş testlerinden elde edilen veriler ışığında örnek bir uçuş profiline yönelik olarak hibrit sistem çalıştırılmış ve batarya voltajının çalışma boyunca değişimi gözlemlenmiştir. Elde edilen yarı deneysel veriler ışığında bir uçuş profiline yönelik enerji yönetim sistemi modellenerek deneysel ve modelden elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Matlab/Simulink ortamında oluşturulan modelden elde edilen batarya doluluk oranı, hidrojen tankı doluluk oranı, yakıt hücresi çalışma akımına ait verilerin uygun enerji yönetim modeli ile elde edilebileceği görülmüştür. İHA'nın görev tanımı aşamasından başlayarak hibrit sistemin enerji yönetimi ve modellenmesine yönelik akış diyagramı oluşturulmuştur. Uçuş profiline yönelik hibritleştirme oranı tanımlanarak her bir uçuş fazına karşılık bu oranın nasıl hesaplanacağı ortaya konulmuştur. Anahtar Sözcükler: Yakıt hücresi, hibritleştirme, İHA, Enerji yönetim sistemi
Farklı irtifa seviyeleri için temel turbofan motor parametrelerinin matematiksel incelenmesi
Tez kapsamında günümüzde yaygın kullanılan turbofan motorların performans parametrelerinin kompresör kademesi ve by-pass oranları ile değişimi MathCad yardımıyla analiz edilmiştir. Bu inceleme farklı irtifa şartları göz önünde bulundurulmuştur. Yapılan çalışmanın sonucunda, irtifadadaki, kompresör kademesindeki ve by-pass oranının değişimlerin motorların performansını etkilediği görülmüştür. Yapılan matematiksel incelemeler, sabit irtifa şartlarında, kompresör sıkıştırma oranındaki artış ile motora giren hava miktarında artış olacağı ve motor performansında artış yaşandığı görülmüştür. Performans iyileştirmesi açısından kompresör sıkıştırma oranı sırasıyla by-pass oranı ve irtifa değişimi takip etmektedir. Farklı motor tipleri açısından bakıldığında, incelenen turbofan motorları arasından orta menzil için CFM56-5B3 ve uzun menzil için Trent 890-17 motorunun performans açısından incelenen diğer motor tiplerine göre daha üstün olduğu görülmüştür. Anahtar Sözcükler: Turbo fan uçak motoru, İrtifa değişiminin analizi, Kompresör analizi, Motor performans analizi
Havalimanlarında sürdürülebilir gürültü yönetimi
Son yıllarda artan hava trafiği ve havayolu taşımacılığındaki yolcu sayısının artışı ile birlikte hava aracı gürültüsüne maruz kalan kişi sayısı büyük oranda artmıştır. Geçmişten bugüne hava aracı kaynaklı gürültü emisyonları havacılıkta çevre yönetimi açısından önemli araştırma konularından birisi haline gelmiştir. Özellikle havalimanlarına yakın bölgelerde, hava aracı kaynaklı (iniş, kalkış, taksi ve yer operasyonları sırasında) oluşan gürültü emisyonunun önlenmesi hususunda yeni nesil uçak motorlarının üretiminde motor üreticilerinin gürültü konusunda önemli iyileştirmeler yaptığı görülmektedir. Ülkemizdeki ve dünyadaki mevcut havalimanlarının pek çoğunun daha çok şehir merkezleri ve yoğun yerleşim yerleri yakınında konuşlandırıldığı gözlemlenmektedir. Şehirlerde nüfus artması sonucunda havalimanı lokasyonlarının şehir içinde kalması, gürültüye maruz kalan insan sayısının gün geçtikçe artmasını beraberinde getirmiştir. Havalimanları çevresindeki ve yerleşim yerleri üzerindeki gürültü etkisinin insanlar üzerinde doğrudan veya dolaylı olarak uyku bozukluğu, konsantrasyon eksikliği, anksiyete ve yüksek tansiyona bağlı kalp rahatsızlıkları gibi negatif etkileri belirlenmiştir. Bu nedenle hava aracı kaynaklı oluşan gürültü etkisinin incelenmesi ve alınacak gerekli önlemlerin belirlenmesi havacılığın sürdürülebilir gelişimi açısından oldukça önemlidir. Bu tezde öncelikle havalimanları için sürdürülebilir bir akustik gürültü yönetim modeli oluşturulmuştur. Model kapsamında ilk olarak Eskişehir Hasan Polatkan Havalimanı'nın IMMI yazılımı ile ECAC Doc 29 numaralı direktife göre uçak kaynaklı gürültü haritalandırma çalışması mühendislik hesaplama metodu ile gerçekleştirilmiştir Ardından Eskişehir Hasan Polatkan Havalimanı'nda uçuşlarını gerçekleştiren piston-prop motor tipine sahip CESSNA 172-S uçağının farklı çalışma koşullarında oluşturduğu gürültü emisyonlarının deneysel olarak ölçümleri gerçekleştirilmiş ve teknik analizleri yapılmıştır. Bununla birlikte, Eskişehir Hasan Polatkan Havalimanı'ndaki gürültü kaynaklarının tanımlanması, gürültü etki indeksleri ile, gürültü haritalarının oluşturulması ve hedef parametrelerin tanımlanması ilgili standartlar ve ölçüm metodolojisi çerçevesine uygun olarak teknik analiz ile sonuçlandırılmıştır.
Uçuş profili belirlenmiş değişken çevrimli itki sisteminin performans optimizasyonu
Bu tez kapsamında; Değişken çevrimli turbofan motor modelinin (VCE) uçuş fazları için performans ve enerji denklemleri elde edilerek on-dizayn ve off-dizayn itki modeli geliştirilmiştir. Diğer yandan, Genetik Algoritma yaklaşımıyla VCE'nin toplam verim, özgül itki ve özgül yakıt tüketimi gibi parametrelerinin optimizasyonu, bu çalışmada özgün olarak geliştirilen kodla gerçekleştirilmiştir. Tezde elde edilen VCE motor modeli için, bir uçuş görevi belirlenmiş ve bu her bir uçuş fazı için uçuş performans (taşıma, sürükleme gibi.) parametreleri hesaplanmıştır. Bununla birlikte, VCE'nin ana komponentlerin giriş-çıkış noktaları için özgül entropi değerleri ve entropi üretimleri hesaplanmıştır. Ayrıca, VCE motor modeli ve komponentlerinin ekserjetik parametrelerini hesaplayan bir algoritma geliştirilmiş ve bu analize dayanarak VCE'nin eksergo-ekonomik analizi yapılmıştır. Geliştirilen ekserjetik ve eksergo-ekonomik algoritmalar ile on-dizayn, off-dizayn ve belirlenen uçuş görev fazlarında VCE'nin ekserji ve eksergo-ekonomik parametreleri hesaplanmıştır. Son olarak, off-dizayn'da (düz uçuş için) farklı uçuş koşullarında VCE'nin performans ve ekserjetik parametrelerinin modellemesi yapılmıştır. VCE için elde edilen analiz sonuçları, savaş uçaklarında kullanılan benzer motor modeliyle performans ve sürdürülebilirlik açısından karşılaştırılmıştır. Anahtar Sözcükler: Değişken çevrimli turbofan, Gaz türbinleri, Ekserji, İtki, Optimizasyon, Uçuş mekaniği
Transonik hızda kavite akışına maruz kalan mühimmat ayrılmasının HAD analizi
Bu tez çalışmasında, yeni nesil avcı uçaklarında kullanılan içeriden mühimmat ayrılması Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ve altı serbestlik dereceli hareket denklemlerinin birlikte kullanılması ile çözülmüştür. Öncelikle, hareket denklemlerinin çözümünün doğrulanması amacı ile deneysel sonuçları literatürde yer alan dışarıdan mühimmat ayrılmasına örnek olan EGLIN çalışması sayısal olarak tekrar edilmiştir. Daha sonra, literatürde M219 adıyla anılan deneysel çalışması sayısal yöntem ile doğrulanmıştır. Doğrulama çalışmalarından sonra temiz ve pasif kontrol yöntemlerin uygulandığı kaviteden mühimmat ayrılması benzetimleri gerçekleştirilmiştir. EGLIN doğrulanmasında öncelikle deney düzeneğinde kullanılan tutucunun mühimmat yörüngesine olan etkisi incelenmiştir. Bunun için farklı ağ yoğunlukları için viskoz olmayan akış yaklaşımı ile mühimmat tutuculu ve tutucusuz kanat altından olan ayrılmanın sayısal benzetimi gerçekleştirilip sonuçlar karşılaştırılmıştır. Deney setinde kullanılan tutucunun, yörüngeye etki etmediği ortaya konmuş olup sonraki çalışmalarda tutucu kullanılmamıştır. Ağ yoğunluğunun etkilerinin incelenmesi için 600 bin, 1 milyon, 1,7 milyon, 3,8 milyon ve 5,4 milyon hücreye sahip ağlar için viskoz olmayan sayısal çözümler gerçekleştirilmiştir. 3,8 milyon hücreli ağın ağ yoğunluğu bakımından sınır değer olduğu, bu yoğunluktan sonra sonucun ağdan bağımsız hale geldiği bulunmuştur. Viskoz etkilerin incelenebilmesi için 2,8 milyon ve 5,9 milyon hücreli ağlar için SST k-ω türbülans modeli ile mühimmat ayrılması sayısal çözümü tekrar edilmiştir. Çalışmanın bu bölümünde dışarıdan mühimmat ayrılmasında her ne kadar viskoz olmayan akış yaklaşımın kullanılabileceği ortaya konulmuş olsa da, türbülanslı akış modeli çözümlerinin deneysel sonuçlar ile daha uyumlu olduğu gösterilmiştir. EGLIN doğrulama çalışmasında son olarak çözücü algoritmasının etkileri incelenmiştir. Bu kapsamda 5,8 milyon hücreli ağ yoğunluk tabanlı ve basınç tabanlı SST k-ω türbülans modeli çözümleri gerçekleştirilmiştir. Basınç tabanlı algoritma aynı ağ yapısı için deneysel sonuçlarla daha fazla uyumlu olmuştur. Sonuç olarak; sayısal çözüme ait sonuçların EGLIN deneysel çalışmasına ait sonuçlar ile hem öteleme hem de dönme değerleri bakımından uyum içinde olması neticesinde sayısal çözüm doğrulanmıştır. Kavite akışı doğrulama çalışması için literatürde M219 adıyla anılan uzunluk-derinlik (L/D) oranı 5 olan 0,85 Mach serbest akış hızındaki deneysel çalışma kullanılmıştır. Kavite akışı doğrulama çalışmasında kapaksız ve 90 derece kapak açısına sahip kapaklı iki temiz kavite çalışması gerçekleştirilmiştir. Her iki sayısal çalışmada Detached Eddy Simulation (DES) türbülans modeli kullanılmıştır. Sayısal çözümden elde edilen ortalama hız, türbülans kinetik enerji ve Reynolds gerilmesi gibi akış parametreleri referans Large Eddy Simulation (LES) değerleri ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca kavite tabanından elde edilen ortalama ses basınç düzeyi deneysel değerler ile karşılaştırılmıştır. Sayısal çözümden elde edilen değerlerin deneysel ve referans LES çalışması ile uyum içinde olduğu ortaya konulmuştur. İçeriden mühimmat ayrılması çalışmasında, M219 deneysel çalışmasındaki L/D oranı 5 olan ve serbest akış hızı 0,85 Mach olan kavite ile EGLIN deneysel çalışmasındaki jenerik mühimmat kullanılmıştır. Bu kapsamda gerçekleştirilen hem hareketli hem de hareketsiz tüm sayısal çözümlerde DES türbülans modeli kullanılmıştır. Kapak açısı 90 derece olan temiz kaviteye yerleştirilen jenerik mühimmat önce yerçekimi yönündeki kuvvetin maksimum ve minimum olduğu iki farklı fırlatma zamanında aynı fırlatma kuvvetleri ile bırakılmıştır. L/D oranı 5 olan temiz kaviteden 0,85 Mach hızında jenerik mühimmatın izlediği yörüngenin nicel olarak fırlatma zamanına bağlı olduğu görülse de temel olarak iki farklı fırlatma zamanında aynı yörünge elde edilmiştir. Kapak açısı 90 derece ve L/D oranı 5 olan temiz kaviteye sıkıca yerleştirilen jenerik mühimmat, iki farklı fırlatma zamanında da kaviteyi terk edecek iken mühimmatın arkasında bulunan aynı kanatçığın kavite kapağına aynı noktada çarptığı görülmüştür. Mühimmatın kavite kapağına çarpmaması için kavite kapağı dışa doğru 30 derece açılandırılarak kapak açısı 60 derece olacak şekilde temiz kaviteden mühimmat ayrılması benzetimi gerçekleştirilmiştir. Mühimmat kapak açısı 60 derece olan temiz kaviteden her hangi bir yere temas etmeden kaviteyi terk etmeyi başarmıştır. Fakat hücum açısı 20 dereceye kadar, açısal hızı ise 80 derece/saniye kadar çıkmasından ötürü kabul edilemez bir yörünge elde edilmiştir. Üç farklı pasif akış kontrol yöntemi uygulanarak mühimmatın izlediği bu yörünge iyileştirilmek istenmiştir. M219 deneysel çalışmasında arka duvarın eğimli hale getirilmesi ve kavite önüne dikdörtgen biçiminde spoyler yerleştirilmesi kavite içerisindeki ses basınç düzeyini düşürdüğü deneysel ve sayısal çalışmalar ile ortaya konulmuştur. Bu çalışmada da bu iki pasif yöntem ile birlikte kullanıldığı üçüncü pasif kontrol yöntemi içeriden mühimmat ayrılmasında denenmiştir. Sadece kavitenin firar kenarının kavite tabanı ile 45 derece açı yapacak şekilde eğilmesinin mühimmat üzerindeki maksimum ses basınç düzeyini iyileştirmek yerine 2 dB kadar artırdığı, fakat mühimmatın izlediği yörüngeyi hücum açısı ve açısal hız bakımından bir miktar iyileştirdiği tespit edilmiştir. Kavite önüne yerleştirilen dikdörtgen biçimindeki spoyler mühimmat üzerindeki maksimum ses basınç düzeyini 4 dB kadar düşürmüş ve mühimmatın izlediği yörüngede tüm açılarda ve açısal hızlarda en iyi iyileştirmeyi ortaya koymuştur. Kavite önüne spoyler yerleştirlmesi ve kavite firar kenarının eğimli hale getirildiği birleşik pasif kontrol yöntemi ise mühimmat üzerinde oluşan maksimum ses basınç düzeyini 7 dB kadar düşürerek akustik anlamda en iyi iyileştirmeyi yapan yöntem olmuştur. Bu pasif yöntem mühimmatın izlediği yörünge bakımından sadece önünde spoyler olan pasif kontrol yönteminden daha etkili olamamıştır. Son olarak genişlik-derinlik (W/D) oranı 1,25 ve kapak açısı 90 derece olan temiz kaviteden bırakma işlemi gerçekleştirilerek kavite genişliğinin mühimmat ayrılmasına etkisi incelenmiştir. Kavite genişliğinin artırılması hem mühimmat üzerinde oluşan ses basınç düzeyini artırmakta hem de mühimmatın izlediği yörüngeyi istenilenden uzaklaştırmaktadır. Kavite genişliğini artırmanın yerine kavite kapaklarını dışarı doğru açılandırmanın hem akustik açıdan hem de mühimmatın izlediği yörünge bakımından daha iyi sonuç verdiği ortaya konulmuştur. Anahtar Sözcükler: HAD, Hareketli Ağ, Mühimmat Ayrılması, Kavite Akışı, Pasif Akış Kontrol Yöntemleri
Dinamik koşullar altında çalışan bir turboprop uçak motorunun ileri ekserji analizi
Bu tez çalışmasında kargo uçaklarında kullanılan modern bir turboprop uçak motoruna 6 farklı tork değeri için ileri eksergo-ekonomik analiz uygulanmıştır. Yapılan analizler sonucunda turboprop motor komponentlerinin gerçek iyileştirme potansiyelleri ve komponentler arasındaki etkileşim ortaya konmuştur. Böylelikle turboprop motor komponentlerinin farklı çalışma koşulları altındaki termal ve ekonomik performansları değerlendirilmiştir. 630 Nm tork değeri için yapılan geleneksel ekserji analizi sonuçlarına göre en yüksek iyileştirme potansiyeli 224,5 kW ile yanma odasına aittir. İleri ekserji analizi sonuçlarına göre ise yanma odasına ait önlenebilir/içsel ekserji yıkımı değeri sadece 7,55 kW olarak bulunmuştur. Bu tork değerinde en yüksek önlenebilir/içsel ekserji yıkımı değeri ise 43,20 kW ile kompresörde tespit edilmiştir. En yüksek önlenebilir/içsel toplam maliyet ise 10,72 USD/sa ile kompresöre aittir. Turboprop motor ana komponentleri için önlenebilir/içsel eksergo-ekonomik faktör değerleri kompresör, yanma odası, gaz jeneratör türbin ve güç türbini için sırasıyla %80, %84, %94 ve %66 olarak hesaplanmıştır. Analiz sonuçları ileri ekserji ve ileri eksergo-ekonomik analizlerin, geleneksel ekserjetik analizlere göre daha isabetli sonuçlar verdiğini göstermiştir.
Uçak enerji manevra yapabilirlik ve performans parametrelerinin metasezgisel yöntemlerle modellenmesi
Bu tez kapsamında; uçakların performans limitlerini gösteren, farklı özgül güç fazlalarında uçabilecekleri irtifa ve hız kombinasyonlarını sunan, herhangi bir matematiksel işleme gerek kalmadan minimum tırmanma süresine karşılık gelen yörüngenin belirlenmesine yardımcı olan özgül güç fazlası (Ps) eğrilerinin elde edilebilmesi için bir yöntem sunulmuştur. B737-800 uçağı için sunulan yöntem; aerodinamik model, itki ve yakıt debi modellerinden oluşan uçak performans modeli ve Ps modelini içermektedir. İtki modeli için PW4056 turbofan motoruna ait gerçek tırmanma itki verileri kullanılmıştır. Bu motor için oluşturulan modelde, itkinin irtifanın bir fonksiyonu olduğu dolayısıyla sıcaklık, yoğunluk, basınç ile değiştiği yine Mach sayısının bir fonksiyonu olduğu göz önünde bulundurulmuştur. İtki modeli dışındaki diğer tüm modellemelerde B737-800 uçağına ait gerçek uçuş veri kaydı (FDR) verileri kullanılmıştır. Yakıt debi modeli, Ps eğrilerinin yüksek doğrulukta elde edilebilmesi için önemli olan ve uçuş süresince yakıt tüketimine bağlı sürekli azalan ağırlık kuvvetinin hesaplanmasına olanak sağlamaktadır. Aerodinamik modelde ise kritik Mach sayısı üzerindeki Mach değerlerindeki sıkıştırılabilir sürükleme artışı ve profil eğriliği göz önünde bulundurulmuştur. Ps eğrileri uçak performans modeli kullanılarak elde edilmiştir. Eğri verileri, sonrasında oluşturulan Ps modeli için kaynak veridir. Bu çalışma, bir uçağa ait gerçek FDR verilerinin bulunması durumunda o uçağa ait tırmanma yörünge tahmini ve Ps grafiklerinin nasıl elde edileceği hakkında bir yöntem sunmaktadır. Modellerin oluşturulması için guguk kuşu arama algoritması yöntemi (CSA) kullanılmıştır. Farklı bir metasezgisel yöntem olan parçacık sürü optimizasyonu (PSO) yöntemi, CSA modellerini doğrulamak için kullanılmıştır. Matlab programı kullanılarak yapılan optimizasyon işlemlerinin tümünde, her iki metasezgisel yöntemle de doğru sonuçlar elde edilmiştir.
Uçak bakım teknisyenlerinin iş yüklerinin değerlendirilmesinde çok kriterli karar verme temelli yeni bir yaklaşım
Uçak bakım teknisyenleri (UBT), hava araçlarının bakım ve onarımından sorumlu yetkili kişilerdir. Görevlerini yerine getirirken ağır ve tekrarlı bir şekilde hem fiziksel hem de zihinsel yüklere maruz kalmaktadırlar. Ayrıca çevre koşulları da iş yüklerine etki eden bir diğer önemli faktördür. Uçuşun emniyetli bir şekilde yapılması için UBT'lerin iş yüklerinin araştırılarak gerekli olan durumlarda azaltılması son derece önem taşımaktadır. Toplam iş yükü değerlendirmesi fiziksel, zihinsel ve çevresel iş yükü faktörlerine bağlı olarak oluşan bir Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV) problemi olarak incelenebilir. Tez kapsamında UBT'lerin toplam iş yüklerinin araştırılabilmesi amacıyla iş yüküne etki eden kriterlerin ağırlıklarını hesaplayabilmek için bir ÇKKV yöntemi olan Decision Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL) metodu kullanılırken farklı lisans kategorilerine sahip UBT'lerin karşılaştırılması için ise Technique for Order Preference by Similarity (TOPSIS) yöntemi kullanılmıştır. Bir hat bakım kuruluşunda yapılan çalışmada uzman görüşleri alınarak iş yüküne etki eden çeşitli kriterler belirlenmiştir. Değerlendirme sonucunda UBT'lerin iş yüklerine etki eden en önemli ilk üç faktörün sırasıyla belde zorlanma, sırtta zorlanma ve zaman baskısı olduğu görülmüştür. Çalışma sonucu elde edilen veriler ışığında UBT'lerin iş yükleri konusunda farkındalık yaratılması amaçlanmış ve bu yüklerin azaltılması için gereken önlemler sunulmuştur. Anahtar Sözcükler: Uçak bakım teknisyeni, İş yükü, Çok Kriterli Karar Verme, DEMATEL, TOPSIS
Havalimanlarında enerji taşıyıcısı olarak hidrojen tedarik zinciri senaryoları ve analizleri
Günümüzde ulaşım sektörünün içinde önemli bir yer edinen havacılık endüstrisi birincil enerji kaynağı olarak sürdürülemez ve çevre zararı yüksek olan fosil temelli yakıtlar kullanmaktadır. Fosil temelli yakıtlar sürdürülebilir bir ekonomiyi sürdürülemez hale getirmektedir. Havacılık endüstrisi enerji ve çevre ile ilgili sorunlarını çözmek için sürdürülebilir havacılık yakıtlarına yönelmişlerdir. Bu yakıtların arasında en umut verici yakıt hidrojendir. Hidrojen çevre dostu, temiz ve farklı kaynaklardan elde dilen bir yakıttır. Ancak havacılık endüstrisinde hidrojenin enerji taşıyıcısı olarak kullanımı birtakım zorluklar getirmektedir. Bu zorluklar da önemli bir yer edinen hidrojenin yakıt olarak günümüzde havacılık endüstrisinde kullanılan kerosen gibi bir tedarik zincirinin olmamasıdır. Tedarik zincirinin içinde hidrojenin üretimi, sıvılaştırılması, taşınması, depolanması ve dağıtımı alt bölümlerini bulunmaktadır. Bu çalışmada havalimanı hidrojen tedarik zinciri alt bölümleri için farklı senaryolar oluşturulmuştur. Oluşturulan hidrojen tedarik zinciri senaryoları çevre, maliyet, sürdürülebilirlik, fizibilite, emniyet açısından incelenmiştir.
Uçak itki sistemlerinin tasarım ve performansının sezgisel yöntemlerle optimizasyonu
Bu tez kapsamında; Karınca kolonisi ve Parçacık sürü optimizasyon algoritmalarından faydalanılarak çok boyutlu ve çok hedefli hibrit bir optimizasyon algoritması ACOPSO (Ant Colony Optimization – Particle Swarm Optimization) geliştirilmiştir. Bu algoritma ile özellikle havacılıkta kullanılan itki sistemlerinin tasarım ve optimizasyonunda ihtiyaç duyulan doğrusal olmayan ve birçok yerel çözüme sahip zorlayıcı problemlerin çözülebilmesi amaçlanmıştır. İkinci aşamada bu kod kullanılarak turbojet, turboşaft, turboprop ve turbofan motorların performans optimizasyonu yapılmıştır. Özellikle gaz türbinli motorların tasarım dışı noktalardaki uyumluluk ve performans tasarımının iyileştirilebilmesine yönelik problemler çözülmüştür. Tasarım çalışmasına örnek olarak; ticari olarak yaygın bir kullanıma sahip olan turboprop motorunun, serbest türbinli ve ayrık akışlı turbofan varyantlarının modellenmesi ve hesaplamaları yapılmıştır. Öncelikle tek şaftlı bir turboprop motorun kalkış, seyir ve dolanma noktalarında tasarım dışı hesaplamaları ACOPSO ile gerçekleştirilmiştir. Ardından, bu motor serbest türbinli turboşaft konfigürasyona dönüştürülmüştür. Daha sonra bu serbest türbinli motorun ayrık akışlı bir turbofan motora dönüştürülmesi ile elde edilecek maksimum itki bulunmuştur. Literatürden bulunan bir fan haritası bu optimum fan basınç oranı, by-pass oranı ve hava debisine göre ölçeklenmiş ve tasarım dışı noktalarda fan performansı hesaplanmıştır.
Üç farklı güç grubu konfigürasyonuna göre bir insansız hava aracının yaşam döngüsü değerlendirmesi
Çevre sorunlarını azaltacak biçimde tükenebilir kaynakların kullanımıyla etkin, verimli ve sürdürülebilir gelişmeyi sağlamak günümüzde kaçınılmaz hale gelmektedir. Bu çerçevede kullanımı gün geçtikçe artan insansız hava araçlarının (İHA) çevreye verdiği olumsuz etkilerin ortaya konulması önemli bir konudur. Bu tez çalışmasında; tasarımı ve prototipleri Eskişehir Teknik Üniversitesi Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesinde yapılan sabit kanatlı Hydra adlı mini bir İHA'nın yaşam döngüsü değerlendirmesi (YDD) yöntemiyle çevresel etkileri araştırılmıştır. Hydra adlı bu İHA için uygulanan YDD yönteminde öncelikle ürün akış diyagramları hazırlanmış ve konvansiyonel, yakıt hücreli hibrit ve mikro-turbojet güç grubu seçeneklerine göre üç farklı model oluşturulmuştur. YDD yönteminin uygulanmasında SimaPro 9.1 yazılımından yararlanılmıştır. Hazırlanan veri toplama planı ile Hydra'nın imalatıyla eş zamanlı olarak yerinde veriler toplanmıştır. Toplanan bu veriler düzenlenerek envanter listeleri oluşturulmuş, bu listelerdeki bilgiler doğrultusunda Ecoinvent 3.6 veri tabanlarıyla desteklenerek yazılımda işlenmiştir. Sıcak nokta analizleri gerçekleştirilerek ağaç diyagramları çıkartılmıştır. CML IA baseline ve ReCiPe hesaplama metotları kullanılarak 14 etki kategorisi için her üç YDD modelinin çevresel etki analizi yapılmıştır. Bu analizler sonucunda polisitiren (EPS) köpük ve karbon fiber gibi malzemeler ile fosil esaslı kerozen yakıtının çevresel etki miktarlarını aşırı bir şekilde arttırdığı görülmüştür. Ayrıca tasarım safhasının dikkate değer bir etkisinin olduğu yapılan analizler sonucunda tespit edilmiştir.
Simetrik kanat profili eğrilerinin polar koordinat dönüşümü ile modellenmesi
Bu tez çalışmasında simetrik kanat profilleri veya kanat profillerinin kalınlık eğrilerini tanımlamak için yeni bir parametreleme yöntemi üzerine çalışılmıştır. Yöntem Polar Koordinat Dönüşümü Yöntemi (PCT) olarak adlandırılmış olup temel olarak simetrik kanat profillerinin kartezyen koordinatlarının başlangıç noktasının değiştirilerek polar koordinatlara dönüşümün sağlanması ile uygulanmaktadır. Polar dönüşüm gerçekleştikten sonra elde edilen eğrilere iki adet üçüncü derece Bezier eğrisi ile yakınsama denemesi yapılmıştır. PCT yönteminde kullanılan Bezier eğrilerinin kontrol noktaları, PARSEC ve Bezier-PARSEC yöntemlerindeki değişkenlere benzer değişkenler cinsinden basit denklemlerle ifade edilebilmiştir. Önerilen yöntemin performansını değerlendirebilmek için PCT yöntemi ile Bezier-PARSEC 3333 yöntemi çeşitli NACA tipi simetrik kanat profili geometrileri için yakınsama performansı ve belirli akış koşullarında optimum geometrinin elde edilebilirliği açısından kıyaslanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre eğrilere yakınsama performansı bakımından PCT yönteminin denenen birçok kanat profili için BP3333 yönteminden işlem süresi, kontrol noktalarının basit denklemlerle hesaplanabilmesi ve yakınsanan eğriler ile orijinal eğriler arasındaki sapma (deviation) değerleri açısından üstün olduğu görülmüştür. Belirli akış koşullarındaki optimum geometriyi elde etmede PCT yöntemi uygunluk değeri açısından daha başarılı iken işlem süresi bakımından BP3333 yönteminin gerisinde kalmıştır.
Uçak bakım teknisyenlerinin kas iskelet sistemi rahatsılıklarındaki risk faktörlerinin değerlendirilmesi
Uçak bakım teknisyenlerinin iş zorluklarından kaynaklı yaşadıkları kas iskelet sorunlarını incelemeyi hedeflediğimiz bu çalışma içerisinde kas-iskelet sistemi rahatsızlıklarının yapılan iş ile ilişkiline bağlı olarak giderek yaygınlaştığına dair literatürde tartışmalar bulunmaktadır. Bu çalışma, ilgili tartışmalara Türkiye'de istihdam edilen erkek uçak bakım teknisyenleri üzerinden katkı sağlarken, aynı zamanda, demografik faktörler, yaşam tarzı, işin neden olduğu psikolojik ve fiziksel baskı, stres unsurlarının kas iskelet sistemi sorunlarıyla ilişkisi incelenmiştir. İlişkilerin anlamlı olduğu durumlarda risk oranı hesaplanmıştır. Ek olarak kas iskelet sistemindeki ağrı şiddetinin iş doyumu üzerindeki etkisi incelenmiştir. Kas iskelet sistemindeki sorunlu bölgeler ve ağrı, acı, rahatsızlık şiddeti Genişletilmiş NORDIC Kas İskelet sistemi Ölçeği (NORDIC-G) ile ölçülmüştür. İş doyum düzeyini ölçmek için Minnesota İş Doyum Ölçeği (MİD) kullanılmıştır. Boyun ve omuz bölgelerindeki ağrı, acı, rahatsızlık hissi ve demografik faktörler, işin psikolojik ve fiziksel zorluğu, yarattığı stres ile olan ilişki ikili lojistik regresyon modeli ile analiz edilmiştir. Eğitim düzeyi, medeni durum ve yapılan işin günlük hayatta yarattığı stres düzeyi boyun bölgesindeki sorun yaşanmış olma durumunu tahmin etmek için anlamlı yordayıcılardır. Lise veya daha düşük eğitim düzeyindeki katılımcılara kıyasla lisans ve üzeri eğitim düzeyindekilerin boyun bölgesinde sorun olma ihtimali %17.15 iken, diğerlerininki %82.85'tir. Partneri bulunanların (evli veya romantik ilişki) sorun olma ihtimali %81.43'tür. İş kaynaklı günlük hayat stres düzeyi arttıkça düşük düzeylere kıyasla boyun bölgesinde rahatsızlık hissetme ihtimali 1.36 kat daha fazladır. Uyku düzenini sağlıklı bulma düzeyi, işin günlük hayattı yarattığı stres düzeyi, gün içindeki fiziksel aktivite düzeyi, omuz bölgesinde problem olan bireyler ve olmayanları tahmin etmede anlamlı yordayıcılardır. Bireylerin uyku düzenini sağlıklı bulma düzeyi arttıkça omuzda sorun yaşanmış olma ihtimali 0.70 kat azalmaktadır. Yapılan işin günlük hayattaki strese katkısı arttıkça omuzda sorun olma ihtimali 1.41 kat artmaktadır. Günlük fiziksel aktivite düzeyi arttıkça omuz bölgesinde sorun yaşanmış olma ihtimali 1.30 kat artmaktadır. Bel, sırt, diz, el-bileği, ayak bileğinde herhangi bir dönemde yaşanmış ağrı, acı, rahatsız hissi ve demografik faktörler arasındaki ilişki Ki-kare analizi ile sorgulanmıştır. Uyku düzeni, sağlıklı beslenme düzeni, günlük fiziksel aktivite düzeyi, işin neden olduğu fiziksel, psikolojik zorluk ve stres düzeyi ile hayat kalitesine olumsuz etkisine yönelik algılar modele dâhil edilerek K-Ortalama kümeleme analizi yapılmış ve katılımcılar düşük olumlu algıya sahip olanlar ve yüksek olumlu algıya sahip olanlar olarak ikiye ayrılmıştır. Her iki kümedeki bireylerin kas iskelet sistemi bölgelerindeki ağrı durumu ilişkisi Ki-kare analizi ile incelenmiş ve risk tahmini yapılmıştır. Kas iskelet sistemi ağrı, rahatsızlık düzeyinin iş tatminine etkisi regresyon analizi ile incelenmiştir.
Uçak performans parametrelerinin çok kriterli karar verme metodu ile değerlendirilmesi
Tarih öncesi çağlardan beri insanlar kuşların uçuşunu gözlemlemişler ve bunu yapacak güçten yoksun olmalarına rağmen onları taklit ederek uçmak istemişlerdir. Mantık, kuşların küçük kasları onları havaya kaldırabiliyor ve destekleyebiliyorsa, o zaman insanların daha büyük kaslarının da bu başarıya ulaşabilmesi gerektiğini dikte etti. Asırlar geçtikçe, bilim, teknoloji ve insan beyninin birleşmesiyle insanlar kendi uçma hayallerine kavuştular. Gittikçe gelişen çeşitli hava araçları günümüz dünyasında hem sivil, hem de askeri alanda çok önemli değere sahiptir. Bu yüzden uçuş emniyet ve güvenliğinin sağlanması, uçakların bakımının yapılması, en üst düzey performans veriminin alınması gibi konular havayolu şirketlerinin en büyük sorumluluğudur. Saatlerce süren uzun mesafeli uçuşlarla birlikte uçak performansının dengeli ve verimli kalması çok önemlidir. Uçak performansının düşmemesi ve arttırılması için birçok araştırma ve çalışma yapılmaktadır. Uçak performansına etki eden pek çok faktör mevcuttur. Bu çalışmada; uçak performansına etki edebilecek faktörler kapsamlı literatür taraması yapılarak belirlenmiştir. Bu faktörlerin uçak performansına ne derecede etki edebileceği "Çok Kriterli Karar Verme (ÇKKV)" yöntemi olan "Aşamalı Ağırlık Değerlendirme Oran Analizi (SWARA – Stepwise Weight Assessment Ratio Analysis)" yardımıyla analiz edilmiştir. Alanında uzman karar vericilerin görüşleri doğrultusunda elde edilen veriler SWARA yöntemi ile analiz edilerek; analizler sonucunda ağırlık kriterinin uçak performansına etki edebilecek diğer kriterlere nazaran daha fazla etki edebileceği belirlenmiştir. Anahtar Sözcükler: Havacılık, Uçak performansı, Çok kriterli karar verme, SWARA
Eksenel bir türbinde adjoint yöntemi ile rotor-stator kanatlarının optimizasyonu
Gaz türbinli motorlarda, yanma odasından çıkan yüksek enerjili gazın enerjisini mekanik enerjiye çevrilmesi ve bu hareket ile oluşan gücün kompresör miline aktarılması için eksenel türbinler kullanılmaktadır. Türbinler, sabit türbin kanatları (stator) ile hareketli türbin kanatlarına (rotor) yanma odasından çıkan gazın yönlendirilmesi sonucunda meydana gelen bağıl hareketi kullanmaktadır. Bu nedenle sabit ve hareketli kanat profilleri türbinlerin verimini önemli ölçüde etkilemektedir. Bu çalışmada literatürde yer alan 1.5 kademe eksenel Aachen Türbini referans alınmış ve iki boyutlu rotor-stator kanatlarının optimizasyonu yapılması amaçlanmıştır. Sayısal çalışmalar çok amaçlı Ansys Fluent 2019R2 akış çözücüsü ile gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada referans geometri kullanılarak iki boyutlu akış alanı oluşturulmuş, akış alanı için uygun ağ yapısı ve akış problemi tanımlanmıştır. Sınır koşulları tanımlanan ve iki boyutlu akış alanı oluşturulan sayısal model üzerinde akış analizleri yapılmıştır. Sayısal çalışmalarda ideal gaz kabulü, sıkıştırılabilir akış, daimi akış koşulları ve k-ω SST türbülans modeli kullanılmıştır. Kanat optimizasyonu için sayısal çalışma sonucunda elde edilen veriler deneysel veriler ile karşılaştırılarak doğrulama çalışması yapılmıştır. Optimizasyon çalışmalarında birinci adımda stator kanadı için eniyileme çalışmaları yapılmıştır. Stator kanadı profili üzerinde farklı iyileştirme oranlarına göre optimizasyon çalışmaları yapılarak sonuçlar karşılaştırılmıştır. Optimizasyonun ikinci adımında rotor kanadı için eniyileme çalışmaları yapılmıştır. Rotor profili için farklı iyileştirme oranlarına göre yapılan optimizasyon çalışmalarından elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar, basınç farkı ve entropi üretimi dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme sonucunda stator profili için profil iyileştirmesi %7 ve rotor profili için profil iyileştirmesi %4 olarak sınırlandırılmıştır. Elde edilen yeni profiller kullanılarak sayısal analizler tekrarlanmıştır ve kademe veriminin artığı görülmüştür.
Değişken ok açıklı sabit kanatlı uçaklarda kararlılık ve performans analizi
Sürekli olarak gelişen havacılık sektörü ile ilgili ülkemizde devamlı olarak ilerlemeler görülmektedir. Geçmiş dönemlerde sadece uçak bakım, ikmal ve lojistik alanından gelişen ülkemiz son günlerde uçak tasarımı ve üretimi konusunda büyük atılımlar yapmaktadır. Bu çalışmada kanat ok açısı değişiminin uçuş performansı ve kararlılığı üzerine etkileri hesaplanmıştır. Bu kapsamda ülkemizin envanterinde bulunana T-37B eğitim uçağı OPEN VSP ve DATCOM programları kullanılarak modellenmiş ve aerodinamik katsayıları elde edilmiştir. T-37B uçaklarına yönelik ilk olarak uçuş performansı ve kararlılık analizleri yapılmıştır. Sonrasında eğer T-37B eğitim uçağı değişebilir ok açısına sahip bir kanat yapısına dönüştürülebilseydi uçuş performansı ve kararlılığındaki değişimler nasıl olurdu sorusuna cevap verilmeye çalışılmıştır. Tez çalışması kapsamında uçağın kalkış, tırmanış, menzil, alçalış, süzülme, yaklaşma ve manevra performansına yönelik hesaplamalar yapılmıştır. Uçağın kararlılık durumları statik ve dinamik olarak öncelik ile incelenmiştir. Seçilen uçuş koşulunda kararlılığı hesaplanan uçağın ok açısı değişiminin uçuş kararlılığına olan etkisi hesaplanmıştır. Performans ve kararlılık yönleri ile incelenen T-37B eğitim uçağı için -10º, -5º, 0º, 10º, 20º, 40º ok açısı değişimleri için hesaplar yapılarak uçağın hem pozitif hem de negatif ok açısı değişimine göre hesaplamaları başarılı bir şekilde yapılmış olumlu ve olumsuz yönleri sunulmuştur.
Havalimanları için gürültü haritası modellemesi Dalaman Uluslararası Havalimanı örneği
21. yüzyılda havacılık sektörü öne çıkan alanlardan biridir. Gelişen teknoloji ile birlikte ticaretin küreselleşmesi, ülkeler arası ve kıtalar arası seyahatlerin artması, karayolu ve denizyolu taşımacılığına göre daha az zaman alması ve ulaşım fiyatlarındaki farkın azalması gibi nedenlerle havayolu taşımacılığına olan ilgi artmaktadır. Bahsedilen olumlu gelişmelere rağmen havacılığın olumsuz yönleri de göz ardı edilemez. Havacılık gürültü, iklim değişikliği ve hava kirliliği üzerinde doğrudan etkisi olan alanlardan biridir. Özellikle artan nüfusla birlikte şehirlerin havalimanlarına yaklaşmasıyla havalimanlarının şehir içinde kalması, havalimanlarından maruz kalınan gürültüyü ortaya çıkarmaktadır. Gürültünün insanlar üzerindeki etkileri incelendiğinde literatürde olası işitme kaybı, fizyolojik ve psikolojik sağlık sorunları gibi riskler ortaya çıkmaktadır. Özellikle bu nedenlerden dolayı olumsuz etkilerin önüne geçebilmek için uçak gürültüsüne bağlı olarak havalimanlarında gürültünün azaltılmasına yönelik direktifler ve sertifikalar belirlenmiştir. ICAO (Uluslararası Sivil Havacılık Otoritesi) uçak gürültüsü için Annex 16'yı yayınlamış ve uçaklar için gürültü sertifikasyon testlerini de belirlemiştir. Ülkemize baktığımızda havacılığın oldukça geliştiği, illerin yarısından fazlasında havaalanı olduğu görülmektedir. Ayrıca artan kapasite ve talep nedeniyle bazı illerde birden fazla havalimanı bulunmaktadır. Bu illerden biri olan Muğla'nın Dalaman ve Bodrum'da uluslararası havalimanları bulunmaktadır. Son zamanlarda insanların bu bölgelere göç etmesinden dolayı nüfus artışı hızlanmakta ve yerleşim yerlerinin gürültü direktiflerine uygun olarak planlanması ve kontrol edilmesi önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında Dalaman Uluslararası Havalimanının gürültü haritasının modellenmesi amaçlanmıştır. Literatürdeki çalışmalar incelenmiş ve gürültü modellemesinin temeli araştırılmıştır. Direktifler, Gürültü sertifikasyonu ve hesaplama yöntemlerinden bahsedilmiştir. Veriler IMMI programı aracılığıyla işlenerek Dalaman Havalimanı'nın gürültü haritası oluşturulmuştur.
Uçak bakım teknisyenlerindeki tükenmişlik sendromunun uçuş emniyeti üzerindeki etkisinin incelenmesi
Bu tez çalışmasında havacılık sektörünün en önemli parçalarından olan uçak bakım teknisyenlerinin (UBT), iş doyumu ve tükenmişlik sendromu düzeylerinin ölçülmesi ve demografik etkenlere göre uçuş emniyetine olan etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Genel olarak psikolojik ve fiziksel açıdan enerjinin bitmesi olarak tanımlanan bu sendrom, son yıllarda daha fazla dikkat çekmiş ve birçok araştırmaya yer verilmiştir. Havacılık sektörünün olmazsa olması uçuş emniyetidir. Uçuş emniyetini sağlayan sistemin en önemli parçası ise şüphesiz uçak bakım teknisyenleridir. Uçak bakım teknisyenleri ağır çalışma koşulları, düzensiz mesai saatleri gibi birçok olumsuz çalışma şartlarından dolayı psikolojik ve fiziksel olarak yorulmaktadırlar. İş hayatlarının getirdiği bu zorluklar karşısında uçak bakım teknisyenlerinin tükenmişlik sendromu yaşamaları söz konusu olabilmektedir. Araştırma da veri toplama aracı olarak Maslach Tükenmişlik Envanteri ve Minnesota İş Doyum Ölçeği kullanılmış olup anket çalışmamız ise ülkemizdeki havayolu örgütlerinde çalışan uçak bakım teknisyenlerine uygulanmıştır. Çalışan ve örgüt açısından yapılan değerlendirmeler sonucunda çalışanın eve iş götürmemesi, hobiler edinmesi, aileye zaman ayırması, alkol ve tütün kullanımına dikkat etmesi, örgütün personelini düzenli olarak takip etmesi, çalışanın üslerle iletişimini arttırması, bakım operasyonlarının gerçekleştirileceği ortamda ki fiziksel şartların yeterli olması, teknolojik aletlerin kullanımı ile ilgili eğitimler verilmesi önerilmektedir. Uçak bakım teknisyenlerin tükenmişlik düzeylerini ölçüp erken fark etmek ve proaktif yaklaşımla önleyici faaliyetler almak için yapılan bu çalışma havacılık sektörüne, yöneticilere, uçak bakım teknisyenlerine ve akademik olarak literatüre katkı sağlamak açısından oldukça kritik ve önemli bilgiler sunmaktadır. Anahtar Sözcükler: Uçak Bakım Teknisyeni, Havacılık Emniyeti, Tükenmişlik, İş Doyumu
Bir uçağa ait gaz türbinli motorun genişletilmiş ekserji analizi
Mevcut enerji kaynaklarının etkili ve verimli bir şekilde kullanabilmek için enerji kaynaklarının kullanıldığı teknolojik altyapıların sürdürülebilir bir fonksiyon kazanmasını zorunlu hale getirmektedir. Extended Exergy Accounted (EEA) metodu ile bugüne kadar mevcut literatürde gerçekleştirilen ekserjetik çalışmalarda yer alan enerji akışları ve materyal haricinde, ek olarak sistem sınırları içerisinde sermaye, iş gücü ve çevresel etki ekserji akışlarının da eklenmesiyle sisteme ait daha derin ve geniş bir ekserjetik analiz gerçekleştirilebilmektedir. Sistem için harcanan sermaye, kullanılan işgücü ve sistemden kaynaklanan çevresel etkinin karşılığı olarak harcanan ekserji akışlarının enerji ve materyal içerikleri ile beraber toplam kaynak kullanımı içerisinde ele alınmasıyla EEA metodunu daha da gerçekçi temellere dayandırır. Bu sebeple eylem yapıcı bireylerin kaynak kullanım kalitesi ve verimlilik değerlendirmesi için gerçekleştirdikleri faaliyetlerde hem çevresel, hem de mali açıdan daha isabetli karar verme sürecinde önemli bir katkı sunar, Bu çalışmada, bir gaz türbinli uçak motorunun kaynak kullanım verimliliği açısından ekserji, ekserjo-ekonomik ve kümülatif ekserji tüketimi (Cumulative Exergy Consumption, CEXC) analiz metotlarını içererek enerji, sermaye, işgücü, materyal ve çevresel etki parametrelerini değerlendirerek kapsamlı bir karşılaştırma Genişletilmiş Ekserji Analiz Metodu (Extended Exergy Accounting EEA) ile gerçekleştirilmiştir
Hibrit tahrik sistemlerin optimum menzil üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Havacılığa olan talep sürekli bir artış göstermekte, bu da yakıt tüketimi, çevresel etki ve operasyonel verimlilik açısından zorluklar ortaya çıkarmaktadır. COVID-19 pandemisi, havacılık sektöründe sürdürülebilir çözümlere olan ihtiyacı daha da vurgulamıştır. Bu sorunlara çözüm olarak, hibrit elektrikli tahrik sistemleri umut vadeden bir teknoloji olarak ortaya çıkmıştır. Hibrit elektrikli tahrik sistemleri, uçak performansını artırma ve çevresel etkiyi azaltma potansiyeline sahiptir. Bu tez, hibrit elektrik tahrik sistemlerinin optimum uçak menzili üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Çalışmada, havacılığın çevresel etkileri, çeşitli hibrit uçak prototipleri, batarya kapasitesi ve yoğunluğuyla ilişkili zorluklar incelenmiştir. Hava aracının ağırlığı arttıkça yakıt tüketimi de artmaktadır. Bu da dolayısıyla daha düşük menzil anlamına gelmektedir. Mevcut teknolojide, hibrit tahrik sistemlerinde enerji depolamada kullanılan bataryaların getirdiği ilave ağırlığın yanı sıra düşük batarya yoğunlukları ve düşük batarya kapasitesi söz konusudur. Yapılan çalışmalar incelendiğinde küçük uçaklar için bu kısıtları aşmanın daha kolay, büyük uçaklar için ise daha zor olduğu görülmüştür. Yapılan çalışma ve araştırmalar sonucunda enerji yoğunluğu ve kapasitesi yüksek, hafif ve güvenilir bataryaların geliştirilmesi ile birlikte hibrit uçakların menzillerinin arttırılması, uzun menzillerde daha verimli bir şekilde kullanılması sağlanacaktır..
Bir yüksek irtifa uzun takat insansız hava aracında hibrit elektrik tahrik sisteminin menzil üzerine etkilerinin değerlendirilmesi
Fosil yakıtların hava araçlarında yaygın olarak kullanılması sonucunda oluşan olumsuz çevresel etkileri azaltmak, bu alanda fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmak ve ileride yaşanabilecek arz problemlerinin önüne geçmek için çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Temel amaç uzun vadede tamamen elektrikli hava araçlarının kullanılması olup, mevcut teknolojide bu henüz mümkün değildir. Geçiş adımı olarak hibrit tahrik sistemleri gündeme gelmiştir. Bu çalışmada hibrit elektrikli tahrik sistemi kullanan hava araçları için daha önce literatürde yayınlanmış olan menzil denkleminden faydalanarak, farklı motor tipleri ve farklı irtifalarda HALE sınıfı bir İHA için menzil hesabı yapılmıştır. Çalışma, hibrit elektrikli tahrik sistemlerinde kullanılan bataryaların enerji yoğunluğunun, motor verimliliğinin ve seyir irtifasının hibrit elektrikli İHA'ların menzili üzerinde önemli bir etki yarattığını göstermektedir. Ayrıca bu çalışma, batarya enerji yoğunluğu, itki sistemini oluşturan alt sistemlerin verimliliği ve hibridizasyon derecesi ile İHA'nın menzili arasındaki bağlantıyı ortaya koyan bir vaka çalışması sunmaktadır. Mevcut batarya teknolojisi kullanıldığında hibridizasyon derecesi ile menzilin ters orantılı olduğu belirlenmiştir. Literatürde görülen çalışmalardan farklı olarak; irtifa faktörünün hibrit elektrikli itki sistemine sahip bir İHA'nın menzili üzerindeki etkileri de bu çalışmada incelenmiştir.
Yolcu uçakları ve itki sistemlerinin uçuş prosedürlerine göre performans modellerinin oluşturulması
Havacılıkta, uçak motorunun ve bileşenlerinin doğru çalışmasına ilişkin parametrelerin izlenmesi ve değerlendirilmesi uçuş emniyeti ve uçak bakım takibi için hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada, bir yolcu uçağının ve motorunun itki değeri Parçacık Sürü Optimizasyonu ve Benekli Sırtlan Optimizasyonu yöntemleri ile hesaplanmıştır. Çalışmada gerçekleştirilen her iki optimizasyon yönteminde de optimizasyon yöntemlerinin karşılaştırılması için iterasyon sayısı, popülasyon aralığı ve arama uzayı eşit olarak seçilmiştir. Kullanılan veriler 50 gerçek uçuştan alınmış olup 40'ı optimizasyon yöntemlerinin eğitimi ve 10'u test amaçlı kullanılmıştır. Bu çalışma ile uçakta yedeği olmayan bazı göstergelerin sensörlerinden alınan farklı motor verileri ve algoritmalar yardımıyla hesaplanabildiği görülmektedir. Uçuşun emniyeti için pilotların kokpitte takip ettiği itki değerinin referansı olarak uçuş kontrol parametresi motor mili dönüş hızı yani N1 değeri taksiden inişe kadar tüm uçuş aşamaları için uçuş aşamaları bölünmeden yüksek doğrulukta hesaplanmıştır. Çalışmada kullanılan optimizasyon yöntemlerinin yakınsama süresi ve ulaştıkları yüksek doğruluk oranlarıyla uçuş emniyeti için verileri işleyen algoritmaların alternatif bir hesaplama yöntemi olabileceği desteklenmiştir.
Süperseyir yeteneğine sahip düşük görünürlüklü uçaklar için motor tasarımı ve performans optimizasyonu
Hipersonik uçuş ve süperseyir yeteneğine sahip gelecek nesil bir savaş uçağı veya bombardıman uçağı için motor tasarımı bu çalışmanın konusunu oluşturmaktadır. Yapılan inceleme sonucunda Mach sayısı arttıkça optimum kompresör basınç oranının düştüğü ve 2.43 Mach'ın üzerindeki uçuş hızlarında optimum kompresör basınç oranının 1'in altına düştüğü görülmüştür. Yapılan literatür araştırması sonucu kompresör basınç oranının 1'in altına düştüğü konseptin ters Brayton çevrimli motor konsepti olduğu belirlenmiştir. Ters Brayton çevrimli bir motor, bir ramjet motora kıyasla 5 uçuş Mach sayısında yaklaşık %45.2 ve 5.5 uçuş Mach sayısında yaklaşık %95.4 oranında daha yüksek bir özgül itki üretiği görülmüştür. Hipersonik uçuş performansı için ters Brayton çevrimli motorun bir diğer üstünlüğü, itkinin üretilemediği uçuş Mach sayısının ters Brayton çevrimli bir motor için 6.2950 ve bir ramjet için 5.9160 olmasıdır. 3 farklı kompresör basınç oranına (10, 20 ve 50) sahip turbojet motorları, ters Brayton çevrimli motora kıyasla 1 ila 4 uçuş Mach sayısı arasında yaklaşık %30-60 daha düşük özgül yakıt tüketimine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Bu nedenle, ters Brayton çevrimli motor süperseyir için uygun olmadığı görülmüştür. Ancak bu konsept değişken çevrimli motor konseptine uygulanmasıyla, süperseyir ve hipersonik uçuş kabiliyetine sahip uçaklar için uygun hale gelmektedir. Bu çalışmada ters Brayton çevrimli motorun hava araçlarına hipersonik uçuş kabiliyeti kazandırmak için uygun bir konsept olduğu sonucuna varılmıştır
Yazılım yoğunluklu sistem mühendisliği yaklaşımı ile isterlerin analizi: Bir hava aracı örneği
Karmaşık sistemlerin yaşam döngülerinin yönetimi için sistem mühendisliği disiplinler arası bir rol oynamaktadır. Ortaya çıkışından günümüze kadar evrilen süreçte sistem mühendisliği geliştirdiği metodolojiler sayesinde temel görevi olarak unsurlar arasında etkileşimi sürekli sağlamaktadır. Projenin başlangıç aşamasında karşılaşılan Bilgi Talebi (RFI) ve Teklife Çağrı (RFP) fazlarında da sistem mühendisliği yönetim yaklaşımına ve dokümante edilmiş veri setlerine ihtiyaç duymaktadır. Ancak, bu süreçlerin etkili bir şekilde yürütülmesi, doğru veri setlerinin toplanması ve analiz edilmesi için projenin henüz başlangıç aşamasında maliyet ve kaynak yönetimi açısından olumsuz durumlar ile karşılaşılmaktadır. Özellikle, ilgili fazların yönetimi için tecrübeli ve yetişmiş insan kaynağı ihtiyacı duyan mevcut durum, henüz işletme için maddi karşılığa dönüşmemiş proje aşamasında, yüksek kaynak ayrılması anlamına gelmektedir. Ayrıca, alışılagelmiş şekilde yönetilen süreç hızlı ve alternatifli çözüm önerileri getiren bir yapıdan ziyade, hantal ve tek tip ya da az sayıda alternatif çözümler üretebilen bir yapıdadır. Öte yandan yazılım teknolojisindeki gelişim, sistem mühendisliğinin Bilgi Talebi (RFI) ve Teklife Çağrı (RFP) fazlarına cevap verebilecek niteliktedir. Yoğun adam/saat harcanarak işletilen süreçler, anlık veya çok kısa sürede sonuçlar alınarak yönetilebilir. Çalışmada örnek model, bir eğitim uçağı üzerinden kurgulanmış ve çıktı olarak anlık ürün teknik özellikleri ve performans verileri oluşturulmuştur. Python yazılımı ile oluşturulan örnek model ve yöntem ile sistem mühendisleri için Bilgi Talebi (RFI) ve Teklife Çağrı (RFP) fazlarında kullanılmak üzere erişilebilir, çağa uygun ve pratik bir araç geliştirilmesi hedeflenmiştir.
İnsan faktörleri değerlendirmesi için uçak bakım teknisyenlerine yönelik anket geliştirilmesi
Havacılık endüstrisi yüksek emniyet standartları gerektiren büyük bir alandır. Bu endüstrinin her bir aşamasında insan faktörlerinin büyük bir rolü bulunmaktadır. Havacılık tarihine bakıldığında, yaşanmış uçak kazalarının büyük bir kısmına insan hatalarınının neden olduğu görülmektedir. Yıllar geçtikçe gelişen teknoloji ile birlikte makina kaynaklı kazaların sayısı azalmış ancak insan faktörü kaynaklı kazaların sayısı artmıştırKazalara sebep olan en büyük faktörler pilot hataları, bakım hataları, hava trafik kontrol hatalarını içermektedir. Her geçen gün artmakta olan hava taşımacılığında uçuş emniyetini sağlamak için insan faktörleri etkilerinin değerlendirilmesi kritik bir konu haline gelmiştir. Havacılığın en önemli alanlarından biri de uçak muayene, bakım ve onarımıdır. Bu alanda çalışanların mesai süreleri boyunca karşılaştıkları problemler farklı hatalara yol açmaktadır. Bu çalışmanın amacı, her küçük detayla büyük sorumluluk taşıyan uçak bakım teknisyenlerinin yaptıkları işlerde insan faktörlerinin etkilerini belirleyebilmek için bir anket hazırlamaktır. Anket hazırlanırken insan hatalarına neden olan en yaygın faktörlerin tanımlandığı Dirty Dozen baz alınmıştır. Hazırlanan anket soruları Dirty Dozen ile tanımlanan 12 adet insan faktörü ile eşleştirilmiştir. Anketin ilk kısmında demografik sorular yer alırken, sonrasında akademik araştırma soruları yer almaktadır. Gelecekte anketin farklı hava yolu şirketlerinde uygulanarak istatiksel açıdan değerlendirilmesi hedeflenmiştir.
Alüminyum esaslı balpeteği parçalarda NDT teknikleri ile hasar tespiti
Alüminyum balpeteği yapılar, hafiflik ve yüksek mukavemet özelliklerinden dolayı havacılık yapılarında sıklıkla tercih edilmektedir. Ancak, bu yapılar kullanımı sırasında çeşitli mekanik ve çevresel etkilere maruz kalarak hasar görebilmektedir. Hasarın yapısal bütünlüğü ne ölçüde etkilediği ve tamir sürecinin verimliliği, bu malzemelerin güvenli ve uzun ömürlü kullanımını doğrudan etkilemektedir. Çalışmada, alüminyum balpeteği yapılara yapay olarak hasar verilmiş ve ardından bu hasarların onarım süreci ele alınmıştır. Bu tamir işlemleri, üretici firmaların bakım prosedürlerine göre yapılmış ve malzemenin orijinal mukavemet özelliklerine ulaşması hedeflenmiştir. Tamir işlemi sonrası, yapının bütünlüğünü değerlendirmek amacıyla çeşitli hasarsız kontrol yöntemleri (NDT) uygulanmıştır. Malzemenin mukavemetini değerlendirmek için eğme testi yapılmış ve sonuçlar analiz edilmiştir. Bu çalışmanın, gelecekte yapılacak çalışmalar için örnek teşkil etmesi ve benzer yapıların onarımı üzerine yeni araştırmalara katkıda bulunması beklenmektedir. Böylece, havacılık endüstrisinde güvenli ve etkili tamir süreçlerinin geliştirilmesi ve bakım-onarım uygulamalarının kalitesinin artırılması hedeflenmektedir.
Yüksek hızlı ulaşım araçlarında aerodinamik frenleme optimizasyonu
Bu çalışmada diğer çalışmalardan farklı olarak (kalınlık)x(yükseklik)x(genişliği) sırası ile (0.2x2x50), (0.3x3x50) ve (0.5x5x50) cm olan 3 farklı levha ile mesafe değişimine bağlı olarak sürükleme katsayısı değişimi (50x50x100) cm olan kapalı sistem rüzgâr tüneli test odasında 15,20,25 ve 30 m/s hızlarda incelenmiştir. Tasarlanan tek eksenli sürükleme kuvvet ölçüm cihazı ile öncelikle boş sistemin oluşturduğu sürükleme kuvveti daha sonra ise tek levhanın oluşturduğu sürükleme kuvveti ölçülmüştür. Sonrasında ise iki levha sisteme yerleştirilerek aradaki mesafe değişimine bağlı olarak sürükleme kuvveti değişimi incelenmiştir. Rüzgâr tüneli test odası uzunluğu 100 cm, levhalar arasındaki mesafe a, levha plakaların yüksekliği h kabul edilerek mesafe değişimi a/h = 0-1-2-3…45 şeklinde 0.5 cm kalınlıktaki levhalarda a/h = 18'e kadar, 0.3 cm kalınlıktaki levhalarda a/h=30'a kadar ve 0.2 cm kalınlıktaki levhalarda ise a/h=45 kat mesafeye kadar çift levhalar yerleştirilerek sürükleme kuvvet ölçümü yapılmıştır. Çalışma sonunda literatüre paralel olarak levha yüksekliğinin artması ile sürükleme kuvvetinin arttığı ve levha plakaların mesafe değişimi ile etkilendiği a/h=0'dan a/h=6 oranına kadar sürükleme kuvvetinin sürekli azaldığı, a/h=6'dan sonra ise sürüklemenin sürekli arttığı tespit edilmiştir. a/h=11 mesafesinde ise çift levha sürükleme katsayısı tek levha sürüklemesine ancak ulaşmıştır. Diğer bir ifade ile a/h=11 mesafesi ve öncesine yerleştirilen çift levha, tek levha kadar aerodinamik sürükleme kuvveti oluşturmadığı gözlemlenmiştir. Diğer taraftan a/h=11'den a/h=45 mesafesine kadar çift levhada sürükleme kuvvetinin sürekli arttığı görülmüştür. Deneyler rüzgâr tüneli test odası ebatlarından dolayı a/h=45 mesafesine kadar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile özellikle yüksek hızlı ulaşım araçlarında aerodinamik frenleme optimizasyon çalışmalarına önemli katkı sağlaması beklenmektedir.
Diamond DA20-C1 uçağında derin öğrenme tabanlı manyeto arızası tespiti
Bu çalışmada, Diamond DA20-C1 uçağının Continental IO-240-B32B motorunda uçuş sırasında meydana gelebilecek manyeto arızalarının tespiti için derin öğrenme tabanlı bir sistem geliştirilmiştir. Motor seslerinden Mel Frekans Kepstral Katsayıları (MFKK) kullanılarak öznitelikler çıkarılmış ve Evrişimsel Sinir Ağları (ESA) ile sınıflandırılmıştır. Sistem, çift manyeto ve tek manyeto çalışma durumlarını ayırt edebilmektedir. Çalışma kapsamında 1000-2300 dakikadaki devir aralığında her 100 dakika devirde 30 saniyelik ses kayıtları toplanmış, toplamda 39 ham veri elde edilmiştir. Sınıf dengesizliğini gidermek için çift manyeto sesleri sınıfına veri artırma teknikleri uygulanmıştır. Geliştirilen model test veri setinde %98,23 doğruluk oranına ulaşmış, bağımsız denemede ise %84,62 başarı göstermiştir. Model özellikle tek manyeto sınıfında iyi performans sergilerken, çift manyeto sınıfında belirli devir dakika değerlerinde zorluklar yaşamıştır. Bu sistem, pilotlara uçuş sırasında gerçek zamanlı manyeto durumu bilgisi sunarak erken uyarı sağlama potansiyeline sahiptir ve mevcut yer testleriyle sınırlı prosedürlere önemli bir alternatif oluşturmaktadır.
Füzelerde kullanılan deneysel bir turbomakinenin ekserji analizi
Bu çalışmada, Anadolu Üniversitesi Havacılık ve Uzay Bilimleri Fakültesi Test Laboratuvarı'nda bulunan deneysel bir TRS18 turbojet motorunun ekserji analizi yapılmıştır. Motora ait deneysel ölçüm verileri ile birlikte ölçülemeyen motor performans değerleri hesaplanarak, termodinamik bağıntılar yardımıyla ekserji analiz parametreleri ve ekserjetik-sürdürülebilirlik değerleri hesaplanmıştır. Yapılan testlerde, deneysel turbojet motorunun itkisi 1320 N, hava ve yakıt debisi sırasıyla 2,27 kg/s ve 0,042 kg/s olarak ölçülmüştür. Çalışmanın sonunda, kompresör, yanma odası ve türbin için ekserji verimleri sırasıyla % 91, % 60,4 ve % 77 olarak hesaplanırken, bu değer TRS18 turbojet motoru için % 42 olarak hesaplanmıştır. Yanma odası, kompresör ve türbin için ayrıca iyileştirilebilir ekserji potansiyel oranı, verimlilik kayıp oranı, yakıt yıkım oranı, bağıl ekserji yıkımı, yakıt/ürün ekserji faktörleri ve bağıl tersinmezlik parametrelerine göre motorun ekserjetik performansı hesaplanmıştır. Ayrıca atık ekserji oranı, ekserji geri kazanabilirlik oranı, ekserji yıkım faktörü, çevre etki faktörü ve ekserjetik sürdürülebilirlik indeksi olmak üzere 5 parametre kullanılarak motorun ekserjetik-sürdürülebilirlik analizi yapılmıştır. Bu çalışmada elde edilen sonuçlarla, TRS18 deneysel füze motorunun gerçek çalışma koşullarında komponentlerde meydana gelen tersinmezliklerin yeri ve büyüklüğü hesaplanabilmiştir. Gelecekte, bu çalışmadan yararlanarak ilgili füze motor sınıfına ait tasarım çalışmalarında enerji kayıplarının en aza indirilmesi ve performansın artırılması düşünülmektedir.
Tek motorlu bir İHA için pervane seçimi ve analizi
Bu çalışmanın amacı pervane performansına etki eden önemli faktörlerin belirlenmesi ve bir insansız hava aracı için seçilen 1.8 m ve 2.0 m çaplarında, değişken hatveli, iki farklı pervanenin performans analizlerinin yapılarak hangisinin tanımlanan görev için daha uygun olduğunu belirlemektir. Yapılan incelemede bilinen pervane teorilerinden, pervane performansına yönelik mevcut Hamilton Standart pervane grafiklerinden ve üreticiye ait pervane performans ve verim grafiklerinden yararlanılmıştır. Bu çalışmanın ilk kısmında pervane pal açısı, pervane pal geometrisi, pervane pal yükü, pervane kök geometrisi (shank form), sıkışabilirlik etkisi ve blokaj etkisi gibi parametrelerin pervane performansı üzerindeki etkileri araştırılmış ve elde edilen sonuçlar grafikler halinde sunulmuştur. İkinci aşamada pervanelerin dinamik koşullardaki verim, itki, hatve açısı gibi önemli parametreleri uçağın kalkış, tırmanış ve seyahat durumlarında 3 ayrı başlıkta incelenmiş sonuçlar kıyaslamalı bir şekilde grafiksel olarak sunulmuştur. Son durumda pervanelere ait gürültü incelemesi yapılarak çalışma sonlandırılmıştır.
Mikro / mini sınıf bir iha'nın elektrikli itki sisteminin matematiksel modellenmesi ve deneysel doğrulanması
Dünya çapında havacılık faaliyetlerine bakıldığında İnsansız Hava Aracı çalışmaları oldukça ilgi çekici konulardan birisi olarak görülmektedir. Ülkemizde havacılık faaliyetleri 1990'ların ortasından bugüne artan bir ivme ile ilerlemektedir. İHA faaliyetleri içerisinde de genelde itki sistemleri özelde ise elektrikli itki sistemleri çalışmaları önemli bir yer tutmaktadır. Ülkemizde havacılık endüstrisine bakıldığında İHA tasarımında itki sistemleri hesaplamaları ve analizleri büyük ölçüde profesyonel anlamda dışa bağımlı haldedir. Bu noktadan hareketle bu tez çalışması kapsamında mikro / mini sınıf bir İHA için elektrikli itki sistemi tasarımı yapılmış, bu tasarımın matematik modeli oluşturulmuş, bu model büyük ölçüde MATLAB / Simulink programına aktarılmış, uygun komponentler seçilerek belirli parametre değerleri çerçevesinde simülasyonlar gerçekleştirilip matematiksel modelin sağlaması yapılmış, daha sonra tüm bu itki sistemi komponentlerini ve ölçüm enstrümantasyonunu içeren bir deney düzeneği sistemi kurulmuş, 5 farklı PWM değeri kullanılarak hem pervanesiz hem de pervaneli durum için testler yapılmış, tüm bu test sonuçları önce değerlendirilmiş sonra da MATLAB / Simulink programı ile simülasyona sokulmuş ve nihayetinde tüm bu sonuçlar karşılaştırılarak analiz edilmiştir. Çalışma sonunda elde edilen sonuçlar, simülasyon ve test sonuçlarının büyük ölçüde örtüştüğünü göstermiştir.