Scramjetlerde yanma odasına giren havanın yüksek hızda olması, yakıt olarak yüksek entalpiye sahip hidrojen kullanılması, yanmanın kısa sürede yüksek Mach sayılarında (Ma>5) olması, daha yüksek yanma verimi, çıkış hızı ve itki kuvveti sağlanması, araştırmaların da bu dalda yoğunlaşmasına yol açmıştır. Bu nedenle, soba borusu jet olarakta adlandırılan scramjet motorları özellikle savunma sanayiinde geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada HyShot II ve HIFIRE scramjet modelleri nümerik olarak incelenmiştir. HyShot II ve HIFIRE scramjet motorlarında Ma=6,7 ve 8 değerlerinde yanma odası giriş havasının içerisine Ma=2 değerinde hidrojen püskürtülerek yanma odası analizi ANSYS FLUENT yazılımı, SST k-w türbülans modeli kullanılarak nümerik olarak incelenmiştir.
Yapılan nümerik hesaplamalar sonucunda, giriş Ma=6,7 ve 8 değerlerinde yanma odasına gelen havanın yanma sonrası çıkış hızının sırası ile HyShot II scramjet motorunda 2.85, 8.4, 10.1 ve HIFIRE scramjet motorunda 3.08, 8.91, 10.5 olduğu bulunmuştur. Diğer bir deyişle, giriş Mach sayısının artması, yanma odasında yanma veriminin artırmkta ve daha yüksek çıkış Mach sayyısı ve itki elde edilmektedir. Ayrıca HIFIRE scramjet modelinde, HyShot II scramjet modeline göre çıkış değerlerinde daha yüksek sıcaklık, hız, Mach sayısı ve itki elde edilmiştir. Yapılan incelemeler sonucunda, hidrojenin hava içerisine püskürtüldüğü yakıt enjektörünün çapı ve konumundan dolayı HIFIRE scramjet modelinde, HyShot II scramjet modelinden daha yüksek sıcaklık,hız,Mach sayısı ve itki elde edildiği tespit edilmiştir. (Bu çalışma birinci sırada yer alan yazarın yüksek lisans tezinden üretilmiştir. ORCID NO: 0009-0002-1297-3064)
Anahtar Kelimeler: Scramjet, Süpersonik Yanma Odası, Hidrojen
|
