GAZ TÜRBİNLİ UÇAK MOTORLARINDA KİRLETİCİ EMİSYONLARIN İNCELENMESİ

Yıl 2012, Cilt: 27 Sayı: 2, 0 - , 19.02.2013

İlker Yılmaz Mustafa İlbaş

Öz

Havacılık sektörü sürekli olarak gelişme göstermektedir. Buna paralel olarak hava taşımacılığında önemli birartış söz konusudur. Hava trafiğindeki artış uçak motorlarından kaynaklanan kirletici emisyonları artırmaktadır.Bu çalışmada, yolcu taşımacılığı ve özel amaçlar için kullanılan farklı üretici firmaların turbofan ve turbojetmotorlarından kaynaklanan azotoksit (NOx), karbon monoksit (CO) ve yanmamış hidrokarbon (HC) emisyonlarıincelenmiştir. Çalışmada, Uluslararası Sivil Havacılık Teşkilatı (ICAO) verileri kullanılarak motoremisyonlarının yakıt akışı ve motor güç oranı ile değişimleri belirlenmiştir. Ayrıca, çalışmada Jet A yakıtı ilebiodizel olarak Metil Bütanol’ün farklı oranlarda karıştırılması ile elde edilen karışımlı yakıtın CF6-80C gaztürbinli turbofan motor emisyonuna etkisi incelenmiştir. NOx emisyonu çalışmada incelenen motorlar için, yakıtakış miktarının artması ile arttığı belirlenmiştir. CO ve HC emisyonları ise; NOx emisyonunun tam tersineçalışmada kullanılan motor tipleri için, yüksek güçlerde düşük güçlere nazaran çok daha az seviyelerde olduğutespit edilmiştir. Bu duruma düşük güçlerde tam yanma durumundan uzaklaşılmasının neden olduğubelirlenmiştir. Karışımlı biodizel yakıtların ve saf biodizel yakıtın Jet A yakıtından daha az NOx, CO ve HCemisyonu oluşturduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Uçak motorları, gaz emisyonu, güç oranı.

Kaynakça

• ICAO Engine Exhaust Emissions Data Bank.
• ICAO-9646-AN/943, International Civil Aviation
• Organization. Montreal, Canada, 1st ed., 1995.
• Arrigone, G.M., Hilton, M., Theory and practice
• in using Fourier transform infrared spectroscopy
• to detect hydrocarbons in emissions from gas
• turbine engines, Fuel, 84, 1052-1058, 2005.
• Spicer, C.W., Holdren, M.W., Cowen, K.A.,
• Joseph, D.W., Satola, J., Goodwin, B., Mayfield,
• H., Laskin, A., Alexander, M.L., Ortega, J.V.,
• Newburn, M., Kagann, R., Hashmonay, R., Rapid
• measurement of emissions from military aircraft
• turbine engines by downstream extractive
• sampling of aircraft on the ground: Results for C-
• and F-15 aircraft, Atmospheric
• Environment, 43, 2612-2622, 2009.
• Habib, Z., Parthasarathy, R., Gollahalli, S.,
• Performance and emission characteristics of
• biofuel in a small-scale gas turbine engine,
• Applied Energy, 87, 1701-1709, 2010.
• Sorokin, A., Arnold, F., Organic positive ions in
• aircraft gas-turbine engine exhaust, Atmospheric
• Environment, 40, 6077-6087, 2006.
• Kinsey, J.S., Yuanji, Y., Williams, D.C., Logan,
• R., Physical characterization of the fine particle
• emissions from commercial aircraft engines
• during the Aircraft Particle Emissions
• Experiment (APEX) 1-3, Atmospheric
• Environment, 44, 2147-2156, 2010.
• Agrawal, H., Sawant, A.A., Jansen, K., Miller,
• J.W., Cocker, D.R., Characterization of chemical
• and particulate emissions from aircraft engines,
• Atmospheric Environment, 42, 4380-4392,
• -
• Schumann, U., Schlager, H., Arnold, F.,
• Baumann, R., Haschberger, P., Klemm, O.,
• Dilution of Aircraft Exhaust Plumes at Cruise
• Altitudes, Atmospheric Environment, 32, 3097-
• , 1998.
• Anderson, B.E., Chen, G., Blake, D.R.,
• Hydrocarbon emissions from a modern
• commercial airliner, Atmospheric Environment,
• , 3601-3612, 2006.
• Sorokin, A., Arnold, F., Electrically charged
• small soot particles in the exhaust of an aircraft
• gas-turbine engine combustor: comparison of
• model and experiment, Atmospheric
• Environment, 38, 2611-2618, 2004.
• Leong, C., Wilson, C.W., Prediction of aircraft
• emissions in LTO cycle with alternative fuel by
• Genetic algorithm, University of Sheffield,
• Department of Mechanical Engineering, Report
• number: 122414,, 2009.