A subsonic (turboprop) engine inlet design and optimization


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SEVDA ÖZER

Danışman: MEHMET HALUK AKSEL

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Hava alığı, motor kompresörüne kararlı bir operasyon için akışı bozulmamış ya da az bozulmuş ve uygun hıza getirilmiş havanın yönlendirilmesi için tasarlanan kanaldır. Hava alığı, akışın yavaşlaması ile statik basıncın artırılması için kullanılır. Ancak bu basınç dönüşümü kanal boyunca basınç artışı yaratarak duvarlarda kopma, saçılma ya da düzensizliğe sebep olur [1]. Bu çalışmada, turboprop bir motorun hava alığının geometrik optimizasyon çalışması gerçekleştirilmiştir. Motor yerleşim kayıplarının sebepleri detaylı bir şekilde anlatılmış, sonrasında da daha düşük basınç kaybı ve sürükleme hedeflenerek tasarlanan hava alığı tasarım süreçleri sırası ile belirtilmiştir. Analiz sırasında üç tasarım parametresinin değiştirilmesi ile alternatif geometriler oluşturulmuştur. Üç hava alığı tasarım parametresi en iyileme çalışmasının girdisi olarak kullanılmıştır. Bu parametreler, difüzör giriş alanı, difüzör yan duvar genişleme açısı ve difüzör uzunluğudur. Sonrasında Heaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile her bir geometriye ait basınç kaybı ve büyük hava giriş alanı sebebi ile oluşan sürükleme değerleri hesaplanmıştır. Çalışmanın sonraki aşamasında üretilen alternatif geometriler arasında en iyileme yapılmıştır. Performance değerlendirmesi hava kanalının motor yerleşim kayıplarına bağlı olarak üretilen motor torku ve üretilen sürükleme değerleri ile yapılmıştır. En iyileme sırasında bu iki değer hedef değer olarak tanımlanmıştır. Çalımanın son aşamasında en iyileme ile üretilen geometri ile elde edilen motor tork, referans geometri tork değeri ile kıyaslanarak iyileşme yüzdesi belirlenmiştir.