Research Article

REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU

Volume: 31 Number: 2 August 4, 2026
TR EN

REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU

Abstract

Elektrikli araçların (EA) menzil sınırlamalarını aşmak amacıyla kullanılan mikro gaz türbinli (MGT) menzil arttırıcılar yüksek güç-ağırlık oranı, kompakt yapı, yakıt esnekliği ve bakım maliyeti avantajları ile öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, menzil uzatıcı olarak tasarlanan basit ve rejenerasyonlu Brayton çevrimlerinin termodinamik performansı ve CO2 emisyonları incelenmiştir. Çevrimlerin dinamik sistem tepkilerini değerlendirmek üzere kapalı döngü PID (Oransal-İntegral-Türev) kontrol algoritmaları kullanılarak Simcenter Amesim ortamında metan yakıtlı mikro gaz türbinleri 1-Boyutlu olarak modellenmiştir. Simülasyonlar, 30 000 ila 100 000 d/dk geniş bir şaft hızı aralığında, farklı türbin giriş sıcaklıklarında (TGS: 100K, 1100K ve 1275 K) ve rejenerasyonlu çevrim için ise 0.85'lik reküperatör etkenlik değerleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları, basit çevrime reküperatör eklentisinin termal verimi, 1275 K TGS değerinde %23.6’den %35 seviyelerine çıkardığını göstermiştir. Modellenen rejenerasyonlu mikro gaz türbininde, 1275 K TGS ve 90 000 d/dk çalışma şartlarında, 146.14 kW net güç, 205 g/kWh'lik minimum özgül yakıt tüketimi (ÖYT) ve 562.31 g/kWh özgül CO2 emisyon salınım değerlerine ulaşılmıştır. Yapılan bu çalışma, rejenerasyonlu mikro gaz türbinlerinin düşük çevresel etkisiyle birlikte, verimli bir menzil arttırıcı olduğunu göstermiştir

Keywords

Thanks

Çalışma kapsamındaki simülasyonlar Simcenter Amesim kullanılarak gerçekleştirmiştir. Yazar, Simcenter Amesim yazılımının akademik lisansını sağlayan DTA mühendislik firmasına teşekkürlerini sunmaktadır.

References

  1. Banihabib, R., Lingstadt, T., Wersland, M., Kutne, P. ve Assadi. (2024) Development and testing of a 100 kW fuel-flexible micro gas türbine running on 100% hydrogen, International Journal of Hydrogen Energy, 49, 92-111. doi: 10.1016/j.ijhydene.2023.06.317
  2. Çengel, Y. A. ve Boles, M. A. (2011) Thermodynamics: An engineering Approach seventh edition in SI units, McGraw-Hill, New York.
  3. Duan, J., Fan, S., An, Q., Sun, L. ve Wang, G. (2017) A comparison of micro gas turbine operation modes for optimal efficiency based on a nonlinear model, Energy, 134, 400-411. doi: 10.1016/j.energy.2017.06.035
  4. Gaitanis, A., Heylen, M., Mullender, S. ve Paepe, W. (2026) Dynamic modeling and experimental insights in a 10 kWe micro gas turbine prototype: experimental validation and testing, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 148(7), 071011. doi: 10.1115/1.4070464
  5. Ji, F., Zhang, X., Du, F., Ding, S., Zhao, Y., Xu, Z., Wang, Y. ve Zhou, Y. (2020) Experimental and numerical investigation on micro gas turbine as a range, Applied Thermal Engineering, 173, 115236. doi: 10.1016/j.applthermaleng.2020.115236
  6. Karvountzis-Kontakiotis, A., Andwari, A. M., Pesyridis, A., Russo, S., Tuccillo, R. ve Esfahanian, V. (2018) Application of micro gas turbine in range-extended electric vehicles, Energy, 147, 351-361. doi: 10.1016/j.energy.2018.01.051
  7. Li, J. ve Li, Y. (2023) Micro gas turbine: Developments, applications, and key technologies on components, Propulsion and Power Research, 12(1), 1-43. doi: 10.1016/j.jppr.2023.01.002
  8. Li, M. ve Jiang, K. (2026) System-level modelling and optimisation of a recuperated micro gas turbine hybrid power system for eVTOL endurance enhancement, Energy, 344, 140162. doi: 10.1016/j.energy.2026.140162

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Automotive Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Publication Date

August 4, 2026

Submission Date

March 5, 2026

Acceptance Date

May 15, 2026

Published in Issue

Year 2026 Volume: 31 Number: 2

APA
Güçlü, H. (2026). REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 31(2), 651-666. https://doi.org/10.17482/uumfd.1903182
AMA
1.Güçlü H. REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU. UUJFE. 2026;31(2):651-666. doi:10.17482/uumfd.1903182
Chicago
Güçlü, Harun. 2026. “REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 31 (2): 651-66. https://doi.org/10.17482/uumfd.1903182.
EndNote
Güçlü H (August 1, 2026) REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 31 2 651–666.
IEEE
[1]H. Güçlü, “REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU”, UUJFE, vol. 31, no. 2, pp. 651–666, Aug. 2026, doi: 10.17482/uumfd.1903182.
ISNAD
Güçlü, Harun. “REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 31/2 (August 1, 2026): 651-666. https://doi.org/10.17482/uumfd.1903182.
JAMA
1.Güçlü H. REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU. UUJFE. 2026;31:651–666.
MLA
Güçlü, Harun. “REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 31, no. 2, Aug. 2026, pp. 651-66, doi:10.17482/uumfd.1903182.
Vancouver
1.Harun Güçlü. REJENERATÖRLÜ MENZİL ARTTIRICI MİKRO GAZ TÜRBİNİ MODELLENMESİ VE PERFORMANS SİMÜLASYONU. UUJFE. 2026 Aug. 1;31(2):651-66. doi:10.17482/uumfd.1903182

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.