Füzelerde kullanılan deneysel bir turbomakinenin ekserji analizi

Abstract

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.