Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Hızlanmak Nedir?
V0= 155 Knot V0= 287 km/saat
Sabit 10 knot / saniyelik bir ivmeye sahip. Yani her saniyede 10 knot sürat artıyor.
5 saniye sonra sürati kaç knot olur?
1. sn 2. sn 3. sn 4. sn 5. sn
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Hızlanmak Nedir?
V0= 155 Knot
1. sn 2. sn 3. sn 4. sn 5. sn
165 Knot 175 Knot 185 Knot 195 Knot 205 Knot
A (Acceleration)= 10 Knot / s2
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Gaz Türbin Motor Tipleri
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Turbojet Motor
Turbojet motorlarda amaç yüksek hızlı gaz üretmektir. Üretilen bu gazın bir kısmı kompresör ve diğer aksesuarlar için kullanılır. Geri kalan kısmı ise itme kuvveti için kullanılır.
Yüksek itme yüksek hız sağlamasına rağmen gürültü oluşumu fazla olması ve verimi düşük olması nedeniyle pek tercih edilmemektedir. Ancak diğer motorlar turbojet motorların geliştirilmesiyle elde edildiği için yine de önemlidir.
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Turbo-Prop Motor
Turboprop motorlarda itme kazanmaya çalışırken havanın miktarı fazla, ivmelendirmesi ise azdır.
Bu tür motorlarda bir pervane bulunur ve bu pervanenin hareket ettirilmesi esastır.
Alınan tüm gaz enerjisi tork kuvvetine dönüşür.
Verim yüksek olmasına rağmen kullanılan pervane uçağın fazla hızlanmasına izin vermediğinden dolayı pek tercih edilmemektedir.
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Turbofan Motor
Turbofan motorları turbojet ve turboprop motorlarının olumlu yönlerinin bir araya getirilmesiyle oluşan motorlardır. Bu motorların ön kısmında bulunan fan bir plaka ile çevrelenmiştir. Alınan gazların büyük kısmı fan ve kompresörü çevirecek torkun oluşması için harcanır. Geriye kalan gaz enerjisi, fan havası ile itmeye çevrilir. Böylece daha fazla itme elde edilir. Böylece uzun mesafe uçuşlar için uygun hale gelmiştir. Günümüzde en çok bu tür motorlar kullanılmaktadır.
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Turboşaft Motor
Turboşaft, jet itme yerine şaft gücü üretmek üzere tasarlanmış bir tür gaz türbini motorudur.
Konseptte turboşaftlı motorlar turbojetlere çok benzemekte ve egzozdan ısı enerjisi elde etmek ve çıkıştaki şaft gücüne dönüştürmek için ek türbin genleşmesi yapmaktadırlar. Turbo proplarla benzerlik gösterirler, ancak ufak farkları bulunmaktadır ve tek bir motor genellikle her iki biçimde de pazarlanmaktadır.
Turboşaft motorlar, helikopterler, yardımcı güç üniteleri, tekneler ve gemiler, tanklar, hovercraftlar ve sabit ekipmanlar gibi sürekli yüksek güç çıkışı, yüksek güvenilirlik, küçük boyut ve hafiflik gerektiren uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Thrust
Motor performansını inceleyebilmek için çekiş gücü, beygir gücü ve özgül yakıt tüketimi gibi terimleri incelemek ve anlamak gerekir.
Turbojet motoru jet nozuldan çıkan yüksek hızlı gazların üretilmesi amacıyla tasarlanmış bir makinedir. İçinde değişik elemanları vardır ancak dışarıdan bakıldığında iki ucu açık boru gibi görülür. Bu borunun bir ucu havanın girdiği inlet (alık), diğer ucu ise tepkiyi oluşturacak, giren havanın hızına kıyasla daha hızlı havanın çıktığı nozul (lüle=orifis)dur.
Tepkinin giren ve çıkan havanın hız farkına bağlı olduğu dikkate alınmalıdır.
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Thrust
Motor Performansı –Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Net Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Net Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Net Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Net Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Net Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Net Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı –Brüt Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Performansı – Net ve Brüt Thrust Farkı
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Beygir İtme Gücü (Thrust Beygir Gücü)
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Pistonlu, turboşaftlı, turboproplu motorlar güçlerini dönen şaftlarından dağıttıkları için bunlar, test stantına motorun ürettiği beygir gücünü ölçmek için motor şaftındaki RPM ve tork’u (moment) kullanarak ölçüm yapabilen dinamometre ile bağlanabilir. Jet motorları test stantları, motorun çıkış thrust’ını sadece pound cinsinden ölçtüğü için bu değer uygun bir biçimde beygir gücüne çevrilemez.
Uçakta tepki kuvvetini üreten jet motoruyla beygir gücü üreten pistonlu motor aynı hava hızında (air speed) kıyaslanabilir. 1 beygir gücü = 33000 foot-pound/dakika = 375 milpound/saattir. Güç için standart denklem, hava hızı saatte 375 mile ve itme kuvvetinin 1 pound’u bir beygir gücüne eşitken aşağıda gösterildiği gibi yazılabilir. Bu itiş kuvveti beygir gücü olarak adlandırılır. TPH= Jet motorunun verilen hava hızıyla seyahat ederken yaklaşık olarak ürettiği thrust beygir kuvveti THRUST= Uçuşta motor tarafından açığa çıkarılan pound cinsinden thrustı ifade eder.
375 mph’da 1 lb itme kuvveti = 1 thrust beygirgücü 750 mph’da 1 lb itme kuvveti = 2 thrust beygirgücü TPH= (THRUST × MPH) / 375
Motor Performansı –Net Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Pistonlu ve turboprop motorları, pervaneyi döndürmek için ürettikleri gücü şaft boyunca iletir.
Bu güç, genellikle dinamometre ile ölçülmüş fren beygir gücü ile orantılıdır.
Bu motorlar tarafından test stantlarında üretilen fren beygirgücü, endüstri standartı olarak kabul edilen % 80 pervane verimi ile çarpılır.
Yukarıdaki denklem geliştirilerek jet motorlarında thrust beygir gücü hesaplanabilir.
Soru: 40000 lbs’lik bir thrust’ın 130 mph’da THP karşılığı ne olur?
Motor Performansı – Soru?
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Soru: 40000 lbs’lik bir thrust’ın 130 mph’da THP karşılığı ne olur?
Cevap: TPH= (THRUST × MPH) / 375 (40000.130) / 375 =13866 TPH
İtki ile Beygir Gücü Arasındaki Kıyaslama
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
İtki ile Beygir Gücü Arasındaki Kıyaslama
Standart Day Conditions – Standart Gün Koşulları
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Özgül Yakıt Tüketimi
(SFC- Specific Fuel Consumption)
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Verimleri
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Bir jet motorun performansı sadece üretilen itkiyle değil aynı zamanda yakıtın ısı enerjisinin kinetik enerjiye etkin dönüşümüyle(jet hızıyla gösterildiği gibi) ve bu hızın uçağı ileriye hareketi için en iyi şekilde kullanımıyla yani itici sistemin verimliliğiyle ilgilidir.
Yakıt enerjisinin kinetik enerjiye dönüşümündeki verimlilik termal veya iç verimlilik olarak isimlendirilir ve tüm ısı makinelerinde olduğu gibi çevrim basınç oranı ve yanma sıcaklığıyla
kontrol edilir. Ne yazık ki, bu sıcaklık türbin tarafından karşılanabilen termal ve mekanik streslerle sınırlandırılır. Bu sınırlamaları en aza indirgemek için yeni malzemelerin ve tekniklerin
geliştirilmesi sürekli olarak izlenmektedir.
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Verimleri
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Verimleri
Motor Performansı –Net Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Bypass Oranı
By-pass prensibi hava akışının bir ayrışmasını etkiler.
Alınan tüm hava bir başlangıç düşük sıkıştırmaya verilir.
Sonra yüzdelik bir kısmı bypass’a aktarılır, kalan kısım genel biçimde yanma sistemine verilir.
Bu prensip gelişmiş itici verim ve daha düşük yakıt tüketimi sağlar
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Bypass Oranı
By-pass motorunun önemli bir tasarım özelliği by-pass oranıdır.
Bu, borudan by-pass edilen soğuk hava miktarının yüksek basınç sisteminden geçen havaya oranıdır. Düşük by-pass oranlarıyla, yani yaklaşık 1:1, motordan atılmadan önce iki akım genellikle karışır.
5:1’e kadar yüksek by-pass oranları için gereklilik ikiz veya üçlü sargılı bir konfigürasyonda ön fan kullanımıyla büyük ölçüde karşılanır (Fan aslında alçak basınç kompresörüdür). Fan motoru by-pass prensibinin bir uzantısı olarak kabul edilebilir.
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Propfanların kullanımıyla çok yüksek by-pass oranları, 15:1 civarı, elde edilir. Bunlar turboprop motorun bir varyasyonudur fakat ileri teknolojiyle pervaneler yüksek uçak hızlarında yüksek verimle çalışma kapasitesindedir.
Bazı ön fanlı motorlarda by-pass hava akımı ya kısa borularla doğrudan fanın arkasından ya da daha uzun borularla motorun arkasından güverteye aktarılır(dolayısıyla ‘ducted fan’(aspiratörlü) terimli). Diğer bir varyasyon, nadiren kullanılsa da, arka fandır.
Bypass – Propfan Motor
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Basınç Oranı – Engine Pressure Ratio
İlk model gaz türbinliler genellikle itki oluşturmak için taban motor çalışma parametreleri olarak rpm kullanmışken, birçok günümüz motoru birincil itki göstergesi olarak EPR(motor basınç oranı) kullanmaktadır.
Sıcak bir günde, belli bir itki için kompresör rpm’i soğuk bir gündekinden daha yüksek olacaktır. Dahası, hasarlı veya kirli bir kompresör belli bir rpm için itkiyi düşürecektir. İtkiyle doğrudan değiştiği için EPR kullanılır.
Kompresörün önündeki toplam basıncın türbinin arkasındaki toplam basınca oranıdır.
Sıcaklık limitlerinin aşılmadığını görmek için izlemesine rağmen egzoz gaz sıcaklığı asla ayar itkisi için kullanılmaz. İtki göstergesi olarak EPR ‘nin kullanılmasının anlamı sıcak bir günde motor rpm ‘inin 100% aşılması epey mümkündür ve soğuk bir günde istenen itki oranlarına 100% ‘den biraz düşükte ulaşılabilir.
Genel olarak, uçak aygıtındaki önceden belirlenmiş bir EPR okumasının elde edilmesi için kelebeğin ayarlanmasıyla itki kurulur.
İtki ayarları için EPR değeri ortam basıncı ve sıcaklığıyla farklılık göstermektedir.
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Basınç Oranı – Engine Pressure Ratio
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Gaz akışının basıncı, sıcaklığı ve gaz akışının hızı motor verimini etkileyen faktörlerdendir.
Gaz Akışının Basınç, Sıcaklık ve Hızı Basınç ve Sıcaklık
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Gaz Akışının Basınç, Sıcaklık ve Hızı Basınç Oranı
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Gaz Akış Oranı
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Gaz Akış Oranı
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Sıcaklık Oranı
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Ratingleri
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Motor Ratingleri
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Flat Rating
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Flat Rating
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Statik Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Uçak Hızının Thrust’a Etkisi
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Statik Thrust
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Hız-İrtifa-Sıcaklık İklimin Etkisi
Hız-İrtifa-Sıcaklık İklimin Etkisi
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Sınırlandırmalar
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Sınırlandırmalar
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Sınırlandırmalar
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Sınırlandırmalar
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Flat Rating - Sınırlandırmalar
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Flat Rating - Sınırlandırmalar
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Flat Rating - Sınırlandırmalar
Sorular
Dr. Tamer SARAÇYAKUPOĞLU
Teşekkürler