Ard yakmalı bir turbojet motorunun ekserjetik performansının incelenmesi
Investigation of exerjetic performance of a turbojet engine with after burner
Yazar: RECEP KESİMCİ
Danışman: DOÇ. DR. BAHADIR DOĞAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET METE ÖZTÜRK
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Gaz türbini = Gas turbine ; Termal enerji = Thermal energy ; Termal verimlilik = Thermal efficiency ; Uçak motorları = Aircraft engines ; İtme kuvveti = Thrust

Özet:
Havadan yapılan ilk motorlu uçuşu Wright Kardeşler'in gerçekleştirmesiyle başlayan
uçak motoru tasarım ve üretim çalışmaları özellikle İkinci Dünya Savaşından itibaren
hızlanarak artmıştır. Günümüzde jet motoru tasarlayıp üretebilmek bir ülke için stratejik
öneme haiz bir kabiliyettir. Ülkemizde de hali hazırda jet motoru tasarım ve üretme
çalışmaları devam etmektedir. Bu çalışmada, J85 tip motorların GE-5H ve CAN-15
serilerinin ekserjetik analizi Gasturb 14 programı kullanılarak yapılmıştır.
Çalışma kapsamında 10 adet J85-GE-5H motoru ve 10 adet J85-CAN-15 motorunun
yer testleri gerçekleştirilmiş olup elde edilen sonuçlar Gasturb 14 programıyla işlenmiştir.
Yer testleri askeri ve ard yakıcı modlarda gerçekleştirilmiştir. Her iki mod için tüm motor
komponentlerinde ekserji yıkım hızları ve ekserjetik verim hesaplanmıştır. Motorların
sıcaklık-entropi, basınç-hacim ve entalpi-entropi ve grafikleri elde edilmiştir.
J85-GE-5H ve J85-CAN-15 motorları arasındaki tasarımsal farklılıkların üretilen
itkiye, tüketilen yakıt miktarına, ekserjetik verimliliğe olan etkisi değerlendirilmiştir. 10 adet
J85-GE-5H motorunun askeri modda ortalama itkisi ve ekserjetik verimi sırasıyla 11,19 kN
ve %53,68 olup 10 adet J85-CAN-15 motorunun askeri modda ortalama itkisi ve ekserjetik
verimi sırasıyla 13,26 kN ve %54,81 olarak hesaplanmıştır. Aynı motorların ard yakıcı
modda analizleri yapıldığında J85-GE-5H motorunun ortalama itki ve ekserjetik verim
değerleri sırası ile 16,18 kN ve %64,81, J85-CAN-15 motorunun ise 18,99 kN ve %64,98
olarak hesaplanmıştır. J85-CAN-15 serisi turbojet motor hem ard yakıcı modda hem de
askeri modda J85-GE-5H serisine göre itki ve ekserjetik performans anlamında üstünlük
sağlamıştır.

Abstract:
Aircraft engine design, which started with the Wright Brothers' first powered flight from the air, accelerated especially after the Second World War. Today, being able to design and manufacture a jet engine is a strategically important capability for a country. In our country, jet engine design and production studies are still continuing. In this study, exergetic analysis of GE-5H and CAN-15 series of J85 type engines was performed using Gasturb 14 program.
Bremze tests of 10 J85-GE-5H engines and 10 J85-CAN-15 engines were carried out and the results were processed with Gasturb 14 program within the scope of the study. Bremze tests were conducted in military and afterburner modes. For both modes, exergy destruction rates and exergetic efficiency were calculated. Temperature-entropy, pressure-volume and enthalpy-entropy and graphs of the engines were obtained.
The effects of the design differences between the J85-GE-5H and J85-CAN-15 engines on the produced thrust, the amount of fuel consumed, and the exergetic efficiency were evaluated. The average thrust and exergetic efficiency of 10 J85-GE-5H engines in military mode are 11.18 kN and 53.68%, respectively, while the average thrust and exergetic efficiency of 10 J85-CAN-15 engines in military mode are 13.27 kN and 54.81%. When the same engines were analyzed in afterburner mode, the average thrust and exergetic efficiency of J85-GE-5H engine were calculated as 16.18 kN and 64.81%, respectively, and 18.99 kN and 64.98% for the J85-CAN-15 engine. J85-CAN-15 series turbojet engine outperforms the J85-GE-5H series in terms of thrust and exergetic performance with or without afterburner.