Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu
Yıl: 2020 Cilt: 35 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 1997 - 2012 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.498061 İndeks Tarihi: 14-01-2021
Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu
Öz: Bu çalışmada, MATLAB programı kullanılarak karışık akımlı ve ardyanmalı kavramsal turbofan motorununparametrik analizi gerçekleştirilmiştir. Bypass oranı (α) ve fan sıkıştırma oranının (πc') sırasıyla 0,4≤ α ≤1,3ve 1,2≤ πc' ≤2,1 olduğu değer aralığında motor performans parametreleri olan itki özgül yakıt tüketimi (SFC),özgül itki (ST) ve toplam verim (no) amaç fonksiyonları, hem ardyanmalı hem de ardyanmasız durum içinoptimize edilmiştir. Analiz için kavramsal bir turbofan motor kullanılmıştır. Optimizasyon yöntemi olarakparçacık sürü optimizasyonu (PSO) ve çok amaçlı parçacık sürü optimizasyonu (MOPSO) kullanılmıştır.Literatürde bu konuda MOPSO ile herhangi bir çalışma olmadığından bu çalışma, turbofan motorununparametrik analizinde MOPSO yönteminin kullanıldığı ilk çalışmadır. Ardyanmalı durumda SFC, ST ve noiçin optimum değerler α ve πc' nün sırasıyla 0,4 ve 1,2 olduğu değerlerde sırasıyla 52,4025, 1013,3 ve %21,13olarak bulunmuştur. Ardyanmasız durumda SFC, ST ve no için optimum değerler sırasıyla 20,8887,658,3483 ve %30,1234 olarak bulunmuştur. Ardyanmasız durumda SFC, ST ve no için optimum değerlerisağlayan α ve πc' ikilileri sırasıyla (1,3 ile 1,2), (0,4 ile 1,2) ve (1,3 ile 1,2) olarak bulunmuştur.
Anahtar Kelime: Optimization of an afterburning turbofan engine with multi objective particle swarm method
Öz: In this study, design analysis of mixed flow conceptual turbofan engine was accomplished by the use of MATLAB program. Thrust specific fuel consumption (SFC), specific thrust (ST), and overall efficiency (no) objective functions, which are the parameters indicating engine performance, were optimized both “with” and “without” afterburner cases throughout the range where bypass ratio and fan pressure ratio vary between 0.4≤ α ≤1.3 and 1.2≤ πc' ≤2.1, respectively. A conceptual turbofan engine was utilized for the analysis phase. Particle swarm optimization (PSO) and multi objective particle swarm optimization (MOPSO) modeling approaches were used so as to achieve the optimum solution. Since there is no study with MOPSO in the literature on this subject, this study is the first study using MOPSO method in parametric analysis of turbofan engine. The optimal values of SFC, ST ve no for the “with afterburner” condition were found 52. 4025, 1013.3 and %21.13 respectively, with α and πc' being 0.4 and 1.2 respectively. The optimal values of SFC, ST ve no for the “without afterburner” condition were found 20.8887, 658.3483 and %30.1234 respectively. α ve πc' pairs, which providing the optimum values for SFC, ST and no for the “without afterburner” condition, were found to be (1.3 and 1.2), (0.4 and 1.2) and (1.3 and 1.2) respectively.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. El-Sayed A.F., Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines, CRC Press, A.B.D, February, 2008.
- 2. Borguet S., Kelner V., L´eonard O., Cycle Optimization of a Turbine Engine: An Approach Based on Genetic Algotithms, Researchgate, 2007.
- 3. Najjar Y.S.H., Balawneh I.A.I., Optimization of gas turbines for sustainable turbojet propulsion, Propulsion and Power Research, 4 (2), 114-121, 2015.
- 4. Silva V.V.R., Khatib W., Fleming P.J., Performance optimization of gas turbine engine, Engineering Applications of Artificial Intelligence, 18 (5), 575-583, 2005.
- 5. Turan Ö., Orhan İ., Karakoç T.H., Yüksek bypasslı turbofan motorlarının performans analizleri ile ilgili bilgisayar yazılımı geliştirme, Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 1 (1), 21-40, 2012.
- 6. Turan, Ö., & Karakoç, T. H. Ardyanmalı ve ayrık akışlı turbofanlarda fan basınç oranı ve bypass oranıyla toplam verimin değişiminin incelenmesi. Journal of Aeronautics and Space Technologies, 4 (2), 67-76, 2009.
- 7. Aydemir M.E., Performance of Some Optimization Methods for Patch Antenna Problems, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (3), 579-588, 2014.
- 8. Engelbrecht A.P., Computational Intelligence: An Introduction Second Edition, John Wiley & Sons, England, 2007.
- 9. Çınaroğlu S., Bulut H., New initialization approaches for the k-means and particle swarm optimization based clustering algorithms, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 33 (2), 413-424, 2018.
- 10. Haltas A., Alkan A., Karabulut M., Performance analysis of heuristic search algorithms in text classification, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (3), 417-427, 2015.
- 11. Çimen M.E., Boz A.F., Parameter identification of a non-minimum phase second order system with time delay using relay test and PSO, CS, FA algorithms, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (1), 461-477, 2019.
- 12. Montazeri-Gh M., Jafari S. & Ilkhani M. R., Application of particle swarm optimization in gas turbine engine fuel controller gain tuning, Engineering Optimization, 44 (2), 225-240,2012.
- 13. Shakib S.E., Amidpour M., and Aghanajafi C., Simulation and optimization of multi effect desalination coupled to a gas turbine plant with HRSG consideration, Desalination, 285, 366-376, 2012.
- 14. Choi J.W., City G., Performance Analysis of an Aircraft Gas Turbine Engine using Particle Swarm Optimization, Int’l J. of Aeronautical & Space Sci., 15 (4), 434–443, 2014.
- 15. Mattingly J.D., Elements of Gas Turbine Propulsion, Corrigan J.J. and Bradley J.W., Tata McGraw-Hill, New York. A.B.D, 2005.
- 16. Mattingly J.D., Heiser W.H., Pratt D.T., Aircraft Engine Design Second Edition, Przemieniecki J.S., American Institute of Aeronautics and Astronautics, Virginia, A.B.D, 2000.
- 17. Balta M., Ozcelik I., A proposal of SDN based VANET architecture for urban intersection management, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (3), 1452-1468, 2019.
- 18. Hasanoğlu M.S., Dölen M., Comparison of multiobjective and single-objective approaches in feasibility enhanced particle swarm optimization, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 35 (2), 887-900, 2020.
- 19. Marini F., Walczak B., Particle swarm optimization (PSO). A tutorial, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 149, 153–165, 2015.
APA | Oruç R, Baklacioglu T, Turan O (2020). Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. , 1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
Chicago | Oruç Rıdvan,Baklacioglu Tolga,Turan Onder Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. (2020): 1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
MLA | Oruç Rıdvan,Baklacioglu Tolga,Turan Onder Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. , 2020, ss.1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
AMA | Oruç R,Baklacioglu T,Turan O Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. . 2020; 1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
Vancouver | Oruç R,Baklacioglu T,Turan O Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. . 2020; 1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
IEEE | Oruç R,Baklacioglu T,Turan O "Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu." , ss.1997 - 2012, 2020. 10.17341/gazimmfd.498061 |
ISNAD | Oruç, Rıdvan vd. "Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu". (2020), 1997-2012. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.498061 |
APA | Oruç R, Baklacioglu T, Turan O (2020). Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(4), 1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
Chicago | Oruç Rıdvan,Baklacioglu Tolga,Turan Onder Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35, no.4 (2020): 1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
MLA | Oruç Rıdvan,Baklacioglu Tolga,Turan Onder Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.35, no.4, 2020, ss.1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
AMA | Oruç R,Baklacioglu T,Turan O Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(4): 1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
Vancouver | Oruç R,Baklacioglu T,Turan O Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(4): 1997 - 2012. 10.17341/gazimmfd.498061 |
IEEE | Oruç R,Baklacioglu T,Turan O "Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35, ss.1997 - 2012, 2020. 10.17341/gazimmfd.498061 |
ISNAD | Oruç, Rıdvan vd. "Ardyanmalı bir turbofan motorunun çok amaçlı parçacık sürü yöntemiyle optimizasyonu". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/4 (2020), 1997-2012. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.498061 |