Denizaltılarında Havadan Bağımsız Tahrik Sistemi Olarak Kullanılan MESMA Sisteminin Termodinamik Performans Analizi

Authors : İbrahim ÖZSARI

Pages : 59-74

Doi:10.54926/gdt.1101003

View : 20 | Download : 9

Publication Date : 2022-06-30

Article Type : Research Paper

Abstract :Dünya genelinde, denizlerin sualtı stratejik gücü, gün geçtikçe daha da önemli bir hale gelmektedir. Bu nedenle deniz kuvvetlerinin stratejik düşüncesinde denizaltıların yeri ve önemi gün geçtikçe artmaktadır. Denizaltılar birçok kişi tarafından en gelişmiş ve güçlü savaş araçları olarak kabul edilir. Denizlerde yeni güç odakları ve tehditlerin oluşması nedeni ile ülkelerin sualtı savaş platformlarına ilgileri artmıştır. Bu yüzden günümüzde gelişmiş, yüksek kabiliyetli denizaltılar için büyük yatırımlar yapılmaktadır. Bu çalışmada, denizaltılarında havadan bağımsız tahrik sistemi olarak kullanılan MESMA sisteminin termodinamik performans analizi yapılmıştır. İlk olarak MESMA sisteminin çalışma prensibi gösterilmiştir. MESMA sistemini oluşturan bileşenlerin enerji ve ekserji hesaplamaları yapılmıştır. MESMA sisteminin birincil ve en önemli bölümü olan yanmanın olduğu kısımda detaylı yanma analizi yapılmıştır. Sistemde aktif olarak kullanılmış metanol ve etanol yakıtlarının yanma ürünleri ve yanma ekserjisi, %21 ve %25 oksijen oranlı yanmalardaki sonuçları ile kıyaslanmıştır. Tüm sistemin elde edilen net güç değerleri etanol ve metanol yakıtlarının üç farklı oksijen oranına göre yanması, ekivalans oranı ve yanma odası giriş sıcaklığının değişimi ile sunulmuştur. Net güç bakımından etanol ile metanol yanmasının 10 ile 50 kW arasında bir farkla sonuçlandığı tespit edilmiştir. Yanmadaki oksijen oranının artması ile elde edilen gücün arttığı gösterilmiştir. Ayrıca yanma odası giriş sıcaklığı arttıkça sistem gücü artmıştır. Elde edilen güçler yakın olmasına rağmen verim bakımından incelendiğinde, metanol yanmasının etanol yanmasından belirgin bir fazlalığı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Verim açısından iki yakıt arasında 5 puanlık fark oluşmuştur. Ayrıca ekolojik performans katsayısı insert ignore into journalissuearticles values(Ecological coefficient of performance/ECOP); yönünden incelenerek hangi şartlarda daha çevre dostu performans elde edileceği gösterilmiştir. Ekolojik performans katsayısı insert ignore into journalissuearticles values(ECOP); ekivalans oranın 0,3’den 1’e kadar artması ile azalarak artan bir grafik çizmiştir. Ekivalans oranın 1’den 1,5’e bir miktar azaldıktan sonra yatay olarak devam etmiştir. Ekolojik performans katsayısı insert ignore into journalissuearticles values(ECOP); bakımından metanol yakıtının daha avantajlı olduğu ortaya koyulmuştur.
Keywords : Termodinamik analiz, Havadan bağımsız tahrik, MESMA, Denizaltı, Gemi makineleri, Yanma Analizi