Küçük bir turbojet motor için yanma odası tasarımı, testi ve termodinamik analizi

Abstract

Bu tezde, 400 N itkiye sahip küçük bir turbojet motorun hava parçalamalı, yakıt hava püskürtücülü yakıt besleme sistemine sahip düz akışlı bir yanma odasının tasarımı, performans testi ve termodinamik analizi yapılmıştır. Tez çalışması, düz akışlıbir yanma odası kavramsal, ön ve detay tasarım süreçlerini içermektedir. Yanma odası performans testlerinin gerçekleştirilebilmesi amacıyla ülkemizde ilk kez atmosferik bir yanma odası test düzeneğinin tasarımı ve kurulumu gerçekleştirilmiştir. Test sisteminde gerçekleştirilen deneysel çalışmalar sonucunda; yanma odasına ait basınç düşümü, çıkış sıcaklık profili, emisyon profilleri ve gömlek metal sıcaklığı parametreleri deneysel olarak ölçülerek teorik hesaplamalarla karşılaştırılmıştır. Ayrıca yine bu çalışma kapsamında, ön tasarım hesaplamalarının daha etkin ve hızlı gerçekleştirilebilmesi için PreCoDe ismi verilen özgün bir akış yolu tasarım kodu geliştirilmiş ve doğrulanmıştır. Yazılımla hesaplanan maksimum gömlek metal sıcaklığı, sayısal hesaplamalarla 953 K, termal boya sonuçlarında ise 969 K olarak bulunmuş olup, teorik değerlerle deneysel sonuçların tutarlı olduğu görülmektedir. Son olarak da elde edilen yanma odası deneysel verileriyle ekserji hesaplamaları gerçekleştirilmiş ve yanma odası ekserji verimi % 49.4 olarak bulunmuştur. Yapılan bu tez çalışmasının önemli sonuçlarından biri ise gerçekleştirilen teorik hesaplamalar, tasarlanan test sistemi ve yapılan deneysel çalışmalarla, ülkemizde tasarlanacak olan gaz türbini yanma odasına ait AR-GE çalışmalarına önemli katkılar sağlayacak olmasıdır.