Energy and Sustainable Aviation Fuels Solutions
Proceedings of the International Symposium on Sustainable Aviation 2023
- 2025
- Buch
- Herausgegeben von
- T. Hikmet Karakoc
- Shau-Shiun Jan
- Chih-Yung Wu
- Currao Gaetano
- Alper Dalkiran
- Ali Haydar Ercan
- Buchreihe
- Sustainable Aviation
- Verlag
- Springer Nature Switzerland
Über dieses Buch
Nachhaltige Luftfahrt ist eine langfristige Strategie zur Bereitstellung innovativer Lösungen für die Herausforderungen der Luftfahrtindustrie. Das International Symposium on Sustainable Aviation ist ein multidisziplinäres Symposium, das Forschung zu nachhaltigkeitsbasierten Fragen und zukünftigen Trends in der Luftfahrt aus wirtschaftlicher, sozialer und ökologischer Perspektive präsentiert. Die Konferenz bietet Einblicke in eine breite Palette aktueller Themen der Luftfahrt, wie etwa die Verbesserung der Treibstoffeffizienz von Flugzeugen, die Förderung der Verwendung von Biokraftstoffen, die Minimierung von Umweltauswirkungen, die Verringerung von Treibhausgasemissionen und die Verringerung von Motor- und Flugzeuglärm. ISEAS ermöglicht es Forschern, Wissenschaftlern, Ingenieuren, Praktikern, politischen Entscheidungsträgern und Studenten, Informationen auszutauschen, neue Technologien und Entwicklungen vorzustellen. Diskutieren Sie auch die zukünftige Richtung, Strategien und Prioritäten in den Bereichen Luftfahrt und Nachhaltigkeit.
Mit KI übersetzt
Über dieses Buch
Sustainable aviation is a long-term strategy to provide innovative solutions to the aviation industry's challenges. The International Symposium on Sustainable Aviation is a multi-disciplinary symposium that presents research on sustainability-based issues and future trends in aviation from an economic, social, and environmental perspective. The conference provides a platform offering insights on a broad range of current topics in aviation, such as improving aircraft fuel efficiency, fostering the use of biofuels, minimizing environmental impact, mitigating GHG emissions, and reducing engine and airframe noise. ISEAS allows researchers, scientists, engineers, practitioners, policymakers, and students to exchange information, present new technologies, and developments. Also, discuss future direction, strategies, and priorities in aviation and sustainability.
Anzeige
Inhaltsverzeichnis
-
Frontmatter
-
Chapter 1. Aircraft Noise Monitoring for Greening the Airports
Oleksandr ZaporozhetsDas Kapitel befasst sich mit dem ausgeklügelten Airport Noise and Operations Management System (ANOMS), das die Fluglärmbelastung überwacht und den Betrieb innerhalb von Umgebungsbedingungen optimiert. Darin werden die vier wichtigsten Berichtsmethoden für Fluglärmmessungen und die primären Ziele von ANOMS im Flugzeugbetrieb diskutiert. In diesem Kapitel werden auch die Anforderungen der ICAO an das Fluglärmmanagement und die Notwendigkeit eines speziellen ICAO-Dokuments untersucht, in dem die Rolle und die technischen Anforderungen von ANOMS definiert werden. Darüber hinaus wird die Methodik zur Analyse und Berichterstattung von Daten zur Lärmüberwachung hervorgehoben und die Bedeutung verständlicher Messgrößen für Gemeinden betont. Das Kapitel schließt mit der Befürwortung neuer ICAO-Richtlinien, die sich der Lärmbelästigung annehmen und ein proaktives und kollaboratives Lärmmanagementprogramm fördern, das den Weg für die Integration städtischer Luftmobilität ebnet.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractNoise monitoring in the vicinity of the airports still does not play the role which is usually covered by environmental monitoring. It is generally defined as gathering, assessing and reporting environmental information obtained through continuous or periodic sampling, observation and analysis of both natural variation or changes and anthropogenic pressures and their effects on humans and the environment. Today, the Airport Noise and Operations Management System (ANOMS) is a sophisticated, acoustical system which monitors aircraft flight tracks, fleet mix and noise levels by time of day, season and on an annual basis. Four main ways of reporting measurements of aircraft noise were identified by the research—online platforms, reporting of noise monitor data, bespoke noise reports for a given community and noise contours. The goal of the ANOMS usage is to maximize aircraft operations within environmental constraints, reduce operating costs while improving noise office productivity, reporting regulatory compliance and increasing community tolerance for airport growth. It becomes a tool necessary to be used for proactive (not simply reactive as mostly realized now around airports worldwide) and even collaborative systems of noise management in airports. -
Chapter 2. Ranking of Indian Airlines
Mayank, T. Bangar RajuDas Kapitel verwendet Data Envelopment Analysis (DEA), um die Effizienz von fünf großen indischen Fluggesellschaften zu vergleichen, darunter Indigo, Spice Jet, Air India, GoAir und Air Asia. Die Analyse umfasst den Zeitraum von 2016 bis 2019, einer Zeit, als der Markt seinen Höhepunkt erreichte, bevor er von der Pandemie betroffen war. Der Malmquist Productivity Index wird verwendet, um die gesamte Faktorproduktivitätsänderung jeder Fluggesellschaft zu bewerten, und zeigt, dass Spice Jet die höchste Effizienzverbesserung aufwies. Die Ergebnisse unterstreichen, dass operative Effizienz nicht allein von der Flottengröße oder der Passagierzahl abhängt, sondern vielmehr von der Kontrolle über verschiedene Betriebsparameter. Das Kapitel endet mit Rankings, die auf der Leistung der Fluggesellschaften basieren und wertvolle Einblicke in die Faktoren bieten, die zu ihrer Effizienz beitragen.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractData envelopment analysis (DEA) is a nonparametric linear programming technique that evaluates the relative efficiency of a set of decision-making units (DMUs) that use multiple inputs to produce multiple outputs. DEA is widely used in various fields, including finance, healthcare, education, and manufacturing. DEA is especially useful for evaluating the performance of DMUs where there are no clear benchmarks or when traditional statistical methods are inappropriate. This abstract provides an overview of DEA analysis for Indian airlines, including its basic principles, mathematical formulations, and applications. DEA can help decision-makers identify inefficiencies in their operations and provide insights into how to improve performance. -
Chapter 3. A Brief Assessment of Aircraft Fuel Consumption and Pollutant Emissions for Departure Operations
Kadir Dönmez, Ramazan Kursat CecenDieses Kapitel vertieft sich in die kritische Frage des Treibstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen von Flugzeugen während des Abflugs, wobei der Schwerpunkt auf dem Bodenbetrieb am Istanbuler Sabiha Gökçen International Airport liegt. Unter Nutzung von ADS-B-Daten und der ICAO Engine Emissions Databank berechnet die Studie den Treibstoffverbrauch und die Emissionen verschiedener Flugzeugtypen. Die Analyse zeigt signifikante Unterschiede beim Treibstoffverbrauch und den Emissionen zwischen den verschiedenen Flugzeugen mit einem durchschnittlichen Treibstoffverbrauch von 234,95 kg pro Flugzeug. Die Ergebnisse werden mit einem früheren Regressionsmodell von Khadilkar und Balakrishnan verglichen, was die Diskrepanzen und die Bedeutung präziser Daten für die Verringerung der Umweltauswirkungen hervorhebt. Das Kapitel unterstreicht die Notwendigkeit präziser Emissionsverzeichnisse und das Potenzial des maschinellen Lernens, Datenlücken zu schließen, und bietet wertvolle Erkenntnisse für Luftfahrtexperten und Umweltwissenschaftler.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractThe purpose of this study is to assess the quantities of fuel consumed and pollutant emissions of departure aircraft at Istanbul Sabiha Gokcen Airport during taxi operations. To only incorporate information relevant to taxi operations, automatic dependent surveillance-broadcast (ADS-B) data was filtered. The International Civil Aviation Organization’s (ICAO) Engine Emissions Databank was used by considering different aircraft engine types to calculate the fuel and emission parameters. This allowed the calculation of fuel consumption and emission levels, including hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxides (NOx). The obtained results were then compared to the results of the previously reported model for fuel calculation considering the number of acceleration events. The findings of this study illustrated the variation in the differences between the ICAO emission databank and the model results across aircraft types. -
Chapter 4. Shear Thickening Fluid–Based Triboelectric Nanogenerators
Selim GürgenDas Kapitel befasst sich mit der Entwicklung triboelektrischer Nanogeneratoren (STF-TENG) zur Scherverdickung auf Basis von Flüssigkeiten und zeigt ihr Potenzial auf, tragbare Elektronik zu revolutionieren. Darin werden die Vorteile von TENGs in intelligenten Wearable-Systemen und ihre Grenzen unter Aufprallbedingungen diskutiert. Die Integration von STF mit Kevlar-Fasern wird als vielversprechende Lösung präsentiert, um die Anti-Impact-Leistung und Energy-Harvesting-Fähigkeiten von TENGs zu verbessern. Das Kapitel untersucht auch das kommerzielle Potenzial von STF-TENG, wobei der Schwerpunkt auf seinen Anwendungen in der Verteidigungs-, Luftfahrt- und Elektronikindustrie liegt. Durch die Beseitigung der mechanischen Schwächen traditioneller TENGs eröffnet diese Forschung neue Wege für den Einsatz von TENGs in dynamischen Belastungsumgebungen und ersetzt potenziell herkömmliche Materialien zur Gewichtsreduzierung.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractConventional sensors are generally composed of thin films that can be easily damaged by external impact. As interest in wearable electronics continues to increase, a triboelectric nanogenerator (TENG) that uses a conductive liquid as a single electrode has attracted considerable attention. Even though a liquid-based TENG is attractive for a power supply to drive a wearable device due to its intrinsic shape-adaptability, a mechanical weakness is problematic. To improve its weak mechanical robustness, the smart rheology of shear thickening fluid (STF) is benefitted. Shear thickening fluid is a smart material that is adapted to many different applications. TENG is one of the application areas for STF. -
Chapter 5. A Short Review of Aircraft Noise Effects on Children’s Learning in Auditory, Non-auditory, and Cognitive Development
Korawit Fakkhong, Sophita Sa-Ngobkai, Supansa Yamee, Tipavinee Suwanwong Rodbundith, Nattaphon RangsaritvorakarnDas Kapitel untersucht die schädlichen Auswirkungen von Fluglärm auf das Lernen von Kindern, insbesondere in auditiven, nicht-auditiven und kognitiven Aufgaben. Darin wird untersucht, wie die Lärmbelastung die Sprachwahrnehmung, das auditive Arbeitsgedächtnis und das Leseverständnis von Kindern beeinflusst. Darüber hinaus werden die langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen diskutiert, einschließlich kognitiver Beeinträchtigungen und Herz-Kreislauf-Störungen, und wie Geräuschpegel oberhalb der empfohlenen Schwellen die schulischen Leistungen der Kinder erheblich beeinträchtigen können. Das Kapitel unterstreicht die dringende Notwendigkeit einer angemessenen akustischen Gestaltung und interdisziplinären Zusammenarbeit, um diese negativen Auswirkungen abzumildern.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractThis chapter gives a systematic assessment of present evidence with respect to the impacts of noise, particularly aircraft noise on students’ learning performance. Areas covered includes children’s performance in auditory, non-auditory tasks, and children’s cognitive development. The evidence available suggests that aircraft noise has a significant impact on children’s learning, particularly older children are affected than younger children. The findings indicate that the effects of aircraft noise appear to be long term, leading to reduced memory, motivation, and abilities in reading and writing. These results provide further evidence of the detrimental impact of aircraft noise upon children at school, which required an appropriate acoustic design and collaboration between multi-sectors to minimise these effects. -
Chapter 6. Gaining of Conductivity in Shear Thickening Fluids
Selim GürgenDas Kapitel geht dem faszinierenden Phänomen der Scherverdickungsflüssigkeiten nach, die bei höheren Scherraten eine erhöhte Viskosität aufweisen. Es werden verschiedene Modelle diskutiert, die dieses Verhalten erklären, wie die Hydro-Clustering-Theorie und die Theorie der Ordnungsstörung. Der Schwerpunkt verlagert sich dann auf die praktische Anwendung dieser Materialien in technischen Systemen, einschließlich Energieabsorption und Schwingungsdämpfung. Die primäre untersuchte Innovation ist die Einführung von Kohlenstoff-Nanoröhren (CNTs), die Scherverdickungsflüssigkeiten elektrische Leitfähigkeit verleihen und sie in multifunktionale Materialien verwandeln. Die Studie untersucht akribisch das rheologische und leitfähige Verhalten dieser Suspensionen und zeigt, dass CNT sowohl die Scherverdickungseigenschaften als auch die elektrische Leitfähigkeit signifikant verbessern. Die experimentellen Details und Ergebnisse werden präsentiert und zeigen die dramatischen Verbesserungen der Viskosität und des elektrischen Widerstandes, die durch die CNT-Zugabe erreicht werden. Das Kapitel schließt mit der Betonung des Potenzials dieser intelligenten Suspensionen in verschiedenen fortschrittlichen technischen Anwendungen.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractShear thickening fluids are made of polymeric carrier liquids and organic or inorganic nano/micro-particles distributed in them. These special fluids naturally show dielectric properties due to polymeric composition. However, some attempts have been made to gain conductivity with these intelligent fluids. In the present work, a conventional shear thickening fluid was fabricated by using nano-size silica particles distributed in a polyethylene glycol medium. The rheology of this material was investigated under increasing shear rates. Moreover, electrical conductivity measurements were carried out to understand the conductive performance. Then, in the conductive phase, carbon nanotubes (CNTs) were included in the suspension to enhance the electrical conductivity. The effect of CNTs on both rheology and conductivity was investigated. -
Chapter 7. High-Impact Resistance with Aerogel-Based Composites
Selim GürgenDas Kapitel vertieft sich in die Geschichte und Entwicklung der Körperpanzerung und betont die Notwendigkeit leichter und hochmobiler Schutzsysteme. Es führt Aerogele ein, insbesondere Kieselsäure-Aerogele, und ihre außergewöhnlichen Eigenschaften wie geringe Dichte und große Oberfläche. Der Schwerpunkt verlagert sich dann auf polymervernetzte Aerogele oder X-Aerogele, die die Fragilität traditioneller Aerogele überwinden und bemerkenswerte mechanische Stärke aufweisen. Das Kapitel untersucht das Potenzial dieser fortschrittlichen Materialien in Verteidigungsanwendungen, zeigt ihre überlegenen Energieabsorptionskapazitäten auf und unterstreicht ihr Potenzial für die nächste Generation von Körperpanzern. Außerdem wird das Druckverhalten vernetzter Kieselsäure-Aerogele und ihr Potenzial in verschiedenen Branchen, einschließlich Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, diskutiert.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractNumerous researchers worldwide have studied protective composites, but no literature has presented advanced systems that provide both improved protection and lightweight properties. Although some researchers have attempted to develop such systems, they are still in the early stages of basic research. Scientists have investigated various lightweight materials, including shear thickening fluid (STF) or shear stiffening polymer (SSP), but these advanced structures are still being formulated and have not resulted in significant weight reduction. Aerogel is a promising material for lightweight structures due to its extremely low density, but conventional aerogel is brittle and prone to fracture. To overcome this, flexible polymer fillers such as polyurethane are combined with aerogel to enhance the mechanical properties, making it suitable for various applications. -
Chapter 8. Theoretical Performance Analysis of High-Entropy Alloys in Hybrid Rocket Motors
Muhammad Ezamuddin Ezzad Sabri, Muhammad Hanafi Azami, Norhuda Hidayah NordinDas Kapitel vertieft die theoretische Leistungsanalyse von High-Entropy-Legierungen (HEAs) in Hybrid-Raketenmotoren und konzentriert sich auf die Vor- und Nachteile dieser Systeme im Vergleich zu Feststoff- und Flüssigtreibstoffraketen. Darin werden die chemischen Eigenschaften von Hochschuleinrichtungen und ihr Potenzial diskutiert, die Antriebsleistung durch Erhöhung der Regressionsrate zu verbessern. Die Methodik umfasst thermochemische Simulationen mit CEA-NASA-Software, um verschiedene HEA-Konzentrationen und Oxidationsmittel unter unterschiedlichen Bedingungen zu bewerten. Die Ergebnisse zeigen, dass 3% HEA den größten Schub liefert und dass HEA2 HEA1 hinsichtlich charakteristischer Geschwindigkeit, spezifischem Impuls und adiabatischer Flammentemperatur übertrifft. Das Kapitel vergleicht auch die Leistung verschiedener Oxidationsmittel und gibt Einblicke in die optimalen Bedingungen zur Maximierung der Antriebsparameter. Die Schlussfolgerung fasst die Ergebnisse zusammen und schlägt Bereiche für weitere Forschung vor, um die Genauigkeit der Daten und die experimentelle Darstellung zu verbessern.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractA hybrid rocket motor (HRM) is a type of rocket motor that combines features of both solid and liquid rocket motors. Hybrid rocket motors typically have lower specific impulse than liquid rocket motors, which can limit their performance in certain applications. While most hybrid rocket motors use traditional fuel and oxidiser combinations, this research aims to investigate HRM’s propulsive performance in a novel fuel additive design. The propulsive performance parameters are numerically determined for their characteristics’ velocity, specific impulse, and adiabatic flame temperature. Simulations were run using the Chemical equilibrium with applications-National Aeronautics and Space Administration (CEA-NASA) software. High-entropy alloy (HEA) was doped with paraffin wax at various concentrations to study the effects of the fuel and different oxidisers on the performance of the hybrid rocket. The highest overall performance for all parameters examined was achieved with the lowest HEA content and O2 as the oxidiser. -
Chapter 9. Selection of Sustainable Aviation Fuels: An Expert-Based Comparative Approach
Omar Alharasees, Utku KaleDas Kapitel geht den entscheidenden Faktoren nach, die die Auswahl nachhaltiger Flugkraftstoffe beeinflussen, und beleuchtet die Herausforderungen und Chancen in Bezug auf wirtschaftliche Machbarkeit, technische Machbarkeit und gesellschaftliche Akzeptanz. Es verwendet den Analytical Hierarchy Process (AHP), um die Präferenzen erfahrener und weniger erfahrener Luftfahrtexperten zu vergleichen und Einblicke in die Priorisierung von Umweltauswirkungen, wirtschaftlicher Machbarkeit und technischer Machbarkeit zu bieten. Die Studie unterstreicht die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Industrie, politischen Entscheidungsträgern und der Öffentlichkeit bei der Entwicklung und Verabschiedung von SAF, die für die Abmilderung der Umweltauswirkungen der Luftfahrt und das Erreichen globaler Klimaziele von entscheidender Bedeutung ist.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractSustainable aviation fuels (SAFs) play a vital role in achieving global carbon neutrality and mitigating the environmental impact of aviation. However, selecting the optimal SAF alternative necessitates a comprehensive assessment of economic, technical, and social considerations. To address this, a multi-criteria decision-making (MCDM) approach employing the analytical hierarchy process (AHP) method was used. Seventeen international aviation experts, comprising both experienced and less-experienced individuals, participated in this study. AHP facilitated the prioritization of factors based on their relative significance, enabling well-informed decision-making that reconciles divergent stakeholder objectives. The evaluation outcomes emphasize the utmost importance of environmental impact criteria, followed by economic and technical feasibility. These insights are invaluable for policymakers and decision-makers in identifying the most suitable SAF alternative aligned with their specific goals and objectives. -
Chapter 10. Optimization of Vortex Generators for a Subsonic Aircraft Wing Using Taguchi Method
An-Jui Hsu, Wen-lih Chen, Ming-shi Hu, Yi-chung LiuDas Kapitel untersucht die Optimierung von Wirbelgeneratoren (VGs) für Unterschallflügel von Flugzeugen, um den Auftrieb zu verbessern und die Strömungsabscheidung bei hohen Angriffswinkeln zu verzögern. Es stellt das Problem der Strömungstrennung und die Rolle der VGs bei der Abmilderung dieses Problems vor. Die Taguchi-Methode wird in Verbindung mit der Computational Fluid Dynamics (CFD) eingesetzt, um wichtige VG-Parameter wie Winkel, Abstand und Einbaulage zu optimieren. Die Studie validiert den CFD-Ansatz anhand experimenteller Daten und präsentiert detaillierte Ergebnisse und Diskussionen zum Optimierungsprozess. Das Kapitel unterstreicht die Bedeutung der VG-Platzierung und bietet Einblicke in die optimale Konfiguration zur Maximierung des Aufzugs, was sie zu einer wertvollen Ressource für Fachleute auf dem Gebiet des Flugzeugdesigns und der Aerodynamik macht.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractAs an aircraft stalls under high angle of attack, airflow is separated from the wing surface, resulting in drastic lift loss and drag increase. Consequently, the performance of the wing is impaired, jeopardizing the safety of the aircraft. To mitigate this problem, a common practice is to install vortex generators on the upper surface of the wing. They function by introducing high-energy vortices into the sluggish boundary layer, thus delaying the separation to a higher stall angle. They can effectively improve lift during take-off and landing. In this study, several important parameters of vortex generators are optimized to produce the maximum lift at a high angle of attack. The results are very useful for the design of vortex generators to improve the safety of an aircraft. -
Chapter 11. Airline Technological Services and Airline Passengers’ Purchase Intention: An Investigation
Gamze Ozdemir, Fikri Ilgoz, Ibrahim Abdi Mohamed, Alper DalkiranDas Kapitel geht der Beziehung zwischen den technologischen Dienstleistungen der Fluggesellschaften und den Kaufabsichten der Passagiere nach und beleuchtet den Einfluss digitaler Technologien auf den Ticketkauf. Es präsentiert eine umfassende Literaturübersicht und eine Umfrage unter 210 Teilnehmern, in der die Korrelation zwischen den Reisepräferenzen der Passagiere, der Nutzung von Technologien und ihrer Absicht, Tickets zu kaufen, analysiert wird. Die Studie identifiziert Schlüsselfaktoren wie Reiseart, Frequenz, Ticketkäufe und bevorzugte Technologien auf Flughäfen und während des Fluges. Die Ergebnisse tragen zum Verständnis der Verhaltensabsichten von Fluglinien-Kunden bei und bieten wertvolle Erkenntnisse für Fluggesellschaften und Flughafenbetreiber, die versuchen, ihre Dienstleistungen zu verbessern und einen Wettbewerbsvorteil in der Branche aufrechtzuerhalten.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractLiberalization has brought global competition to a high level. The increase in the level of competition has caused the transition to the product differentiation phase in airlines. It is seen that the competitive environment has caused the airline industry to innovate, and new strategic models have emerged. The developments in the sector contribute to an increase in the welfare level in sociocultural and socioeconomic terms. Airlines support tourism and the economy through travel and product/service exchange. The need for travel has caused airline companies to increase their offerings. It is known that airline companies see technology as one of their revenue-increasing methods. Developing technological applications affects passengers’ travel perceptions and experiences. Younger generations are more technology addicted, and they take a larger share of the pie. These younger generations embrace technological developments because they were born and grew up in the world of technology; mobile phones bridge an uninterrupted link with social networks, demonstrating the impact of technology on generations. Purchasing, which is the last stage of the consumer behavior process, follows the decision-making stage, and experiencing is the last step in this process. As recognized, understanding consumer behavior, purchasing decision process, and purchasing intention should be analyzed in detail to reveal the purchase intention. This study aims to examine the travel perception of airline passengers based on technology and to reveal the relationship between technology and purchasing behavior. -
Chapter 12. The Effect of Air-Blast Injector Design on Swirl Number and Spray
Yu-Ta Chen, Tony Yuan, Shih-Tu Wu, Chun-Hsiang LiaoDieses Kapitel vertieft sich in die komplizierte Beziehung zwischen Konstruktion und Sprüheigenschaften von Druckluft-Injektoren, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Verwirbelungszahl und dem Zerstäubungsprozess liegt. Durch den Einsatz einer Kombination aus experimentellen Techniken und Simulationen der computergestützten Strömungsdynamik (CFD) untersuchen die Autoren, wie verschiedene Auslegungsparameter wie Führungswinkel und Luftmassenströme die Intensität des Luftwirbels und die darauf folgenden Sprühmuster beeinflussen. Die Forschung unterstreicht die Bedeutung der Luftwirbelzahl für die Bestimmung des Sprühwinkels, der Gleichmäßigkeit und der Tröpfchengrößenverteilung. Insbesondere zeigt die Studie, dass eine höhere Drallzahl zwar die Gleichmäßigkeit des Sprühstrahls verbessern und die Tröpfchengröße verringern kann, aber auch zur Bildung einer Hohlregion innerhalb des Sprühstrahls führt, die sich für bestimmte Anwendungen nachteilig auswirken kann. Das Kapitel schließt mit Einblicken in die Optimierung der Konstruktion von Druckluft-Strahlrohren für spezifische Sprüheigenschaften und bietet wertvolle Hinweise für Ingenieure und Forscher auf diesem Gebiet.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractThis study investigates the impact of the air-blast injector design on airflow vortex intensity and spray characteristics. Flow field simulation is used to calculate the number of airflow vortices, and planar laser-induced fluorescence (PLIF) technology and a particle size measuring instrument are employed for spray observation. Analysis is conducted on spray atomization angle, liquid mass distribution, spray non-uniformity, and sauter mean diameter (SMD) among other atomization characteristics.The results demonstrated an inverse relationship between the airflow vortex intensity and the average particle size of the spray, as well as the spray hollow intensity. On the other hand, a positive correlation was observed between the airflow vortex intensity and the spray atomization angle, spray hollow range, and spray uniformity. Therefore, the design of air-blast injectors with larger airflow vortex numbers, such as increasing blade angles or adopting airfoil-shaped blade designs, resulted in sprays with smaller average particle sizes, larger spray atomization angles, weaker hollow intensity, wider spray hollow range, and more uniform spray distribution. Under conditions where the gas mass flow rate continued to increase or the gas channel width was narrower, the airflow exhibited higher axial velocities, lower airflow vortex numbers, and stronger recirculation ranges and velocities. Consequently, the spray atomization angle, spray hollow intensity, and spray hollow range increased. The study also revealed an inverse relationship between the axial velocity of the airflow and the SMD of the spray. Thus, increasing axial velocity of the airflow led to sprays with smaller average particle sizes. -
Chapter 13. Properties and Specifications of Sustainable Aviation Fuels and Conventional Aviation Fuels
Mhd Bashar Al Kazzaz, Beneda KárolyDas Kapitel geht den kritischen Eigenschaften und Spezifikationen nachhaltiger Flugkraftstoffe (SAF) und konventioneller Flugkraftstoffe (CAF) nach und konzentriert sich dabei auf ihre Auswirkungen auf das Treibstoffsystem des TKT-1-Triebwerks. Darin werden die chemischen Strukturen und allgemeinen Eigenschaften beider Kraftstofftypen diskutiert, wobei betont wird, wie wichtig es ist, die aktuellen Kerosinspezifikationen für Sicherheit und Kompatibilität einzuhalten. Der Text untersucht auch die ökologischen Vorteile von SAF, einschließlich verringerter Treibhausgasemissionen und verbesserter Luftqualität. Darüber hinaus hebt er das Potenzial hervor, SAF einfach in bestehende Triebwerkssysteme zu integrieren, die Notwendigkeit kostspieliger Modifikationen zu minimieren und den Weg für eine nachhaltigere Luftfahrtindustrie zu ebnen.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractAs the aviation industry seeks to lessen its environmental effects, sustainable aviation fuels (SAFs) have emerged as a possible alternative to conventional aviation fuels (CAFs). This chapter compares the properties and specifications of SAF and CAF, offering knowledge of their unique features and consequences for engine fuel system performance and sustainability. Key criteria such as sulphur content, density, flashpoint, freezing point, composition, carbon intensity, and emissions profiles are investigated to emphasise the unique characteristics of each fuel type. In addition, the possibility of SAF integration into the CAF is investigated, considering any necessary adjustments or needs. The findings add to a thorough understanding of the technical concerns related to SAF adoption, allowing for better-informed decision-making and promoting the aviation industry’s transition to more sustainable fuel choices. -
Chapter 14. Energy Minimization in CO2 Capture in a Natural Gas Power Plant
Rukiye Öztekin, Delia Teresa SponzaDas Kapitel konzentriert sich auf die kritische Frage der CO2-Emissionen von Kraftwerken und betont die Bedeutung der CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) als vielversprechende Lösung. Es führt ein neuartiges Verfahren ein, das die Abwärme von kalter und heißer Energie aus der LNG-Regasifizierung und dem kombinierten Erdgaskreislauf (NGCC) nutzt, um die Effizienz der CO2-Abscheidung zu steigern. Die Studie zeigt, wie dieser Prozess der Energierückgewinnung zu einer erheblichen Reduzierung des Brennstoffverbrauchs und des Gesamtenergieverbrauchs führen kann und gleichzeitig die wirtschaftliche Machbarkeit von CCS verbessert. Durch die Nutzung von Abfallenergie minimiert das vorgeschlagene Verfahren nicht nur die CO2-Emissionen, sondern erhöht auch die Nettostromerzeugung und Exergieeffizienz des Kraftwerks. Die wirtschaftliche Bewertung zeigt eine signifikante Steigerung des Nettogewinns, was den vorgeschlagenen Prozess zu einer überzeugenden Lösung sowohl für den Umweltschutz als auch für die wirtschaftliche Nachhaltigkeit macht.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractIn the liquefied natural gas (LNG) power plant, amine scrubbing and CO2(g) liquefaction are often used for CO2(g) capture and storage (CCS) as it is suitable for large-scale installations. A large amount of LNG hot and cold energy is required for CO2(g) absorption, regeneration, and liquefaction. Waste LNG cold energy discharged into seawater from the LNG regasification process and waste LNG hot energy from the natural gas combined cycle (NGCC) can be recovered and reused. In this study, the model for CCS for waste hot and cold energy recovery of LNG power plants and regasification of LNG includes NGCC, CO2(g) capture and regeneration, and CO2(g) liquefaction. Exergy and economic analyses are discussed to evaluate the economic feasibility of process energy conversion. Finally, the net power generation and exergy efficiency of the proposed process increased by 20% and 11%, respectively. Economic feasibility net profit increased by 78%. The overall energy efficiency and economic feasibility of using waste cold and hot energy were observed to increase, which resulted in decreased fuel usage. -
Chapter 15. Air Traffic Management Principles: A Case Study on How to Create a Sustainable System
Eva MalevitiDas Kapitel vertieft die Kernprinzipien des Flugverkehrsmanagements (ATM) und betont die Notwendigkeit eines nachhaltigen Systems, das Sicherheit, Effizienz und Umweltbelange ausbalanciert. Sie präsentiert eine Fallstudie zur Schaffung eines nachhaltigen ATM-Systems, wobei der Schwerpunkt auf der Integration von Nachhaltigkeit in den ATM-Betrieb liegt. Der Text diskutiert die Rolle der leistungsbasierten Navigation (PBN) bei der Verbesserung der Flugeffizienz und der Verringerung von Emissionen sowie die entscheidende Bedeutung der Cybersicherheit für die Aufrechterhaltung der Sicherheit und Nachhaltigkeit von ATM-Systemen. Indem die Verbindung zwischen täglichem Betrieb und Nachhaltigkeit hervorgehoben wird, bietet das Kapitel wertvolle Erkenntnisse für Fachleute, die die Nachhaltigkeit des Luftverkehrs verbessern wollen.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractThis chapter presents the basic principles of air traffic management (ATM), especially air traffic control operations, performance-based navigation schemes, and how they can correlate to sustainability and create viable aviation activities. The current chapter is part of a wider research study that shows what are the essential elements for creating a sustainability framework through a training process. Identification of the primary ATM principles and professional activities, in link with sustainability and what sustainability means for ATM, is one of the elements elaborated in the case study/training provided in ATM professionals. Presenting sustainability in the boundaries of ATM operations makes trainees more open and assertive to accept sustainability as a new concept for their professional tasks. -
Chapter 16. Impact of COVID-19 on Air Cargo Transportation in Turkey
Melike Peynircier, Ali Emre SarılganDas Kapitel geht der bedeutenden Rolle der Luftfracht in der Luftfahrtindustrie nach, insbesondere während der COVID-19-Pandemie. Er untersucht die unterschiedlichen Merkmale des Luftfrachtverkehrs, einschließlich der Anfälligkeit gegenüber Wettbewerbskräften und der begrenzten Verfügbarkeit von Frachtflughöfen. Die Studie kategorisiert Flughäfen als primäre und sekundäre Standorte und beeinflusst damit das Frachtaufkommen. Er diskutiert auch die Einteilung des Luftfrachtverkehrs in "nur Fracht", kombinierte und integrierte Dienstleistungen. Die Auswirkungen der Pandemie auf Luftfrachtunternehmen in der Türkei werden analysiert, wobei Strategien wie das Leasing von Flugzeugen, Charterflüge und die Umwidmung von Passagierflugzeugen in Frachtflugzeuge aufgezeigt werden. Die Studie beleuchtet operative Herausforderungen, Einkommenssteigerungen und Praktiken des Mitarbeitermanagements während der Pandemie. Insbesondere enthält sie eine detaillierte Untersuchung der Trends im Frachtverkehr zwischen 2019 und 2022, die die Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit des Luftfrachtsektors in der Türkei aufzeigt.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractDespite being the newest mode of transportation, air cargo has become one of the fastest-growing industries due to the social and economic benefits it provides. The aim of this study is to examine the impact of the pandemic on the Turkish Air Cargo Transportation sector. The present study involved an analysis of data obtained from reports released by the civil aviation authority in Turkey. Furthermore, the collection of data on alterations in freight patterns during the pandemic was facilitated by means of semi-structured interviews conducted with managers and experts affiliated with four air cargo businesses operating within the geographical boundaries of Turkey. The COVID-19 pandemic has led to an observed correlation between the transportation of medical equipment and vaccines and the rise in air cargo traffic in Turkey. This increase in traffic has resulted in a corresponding expansion of cargo tonnage capacity among firms, which may be attributed to the growing number of aircraft involved in these operations. In summary, it is noteworthy that air cargo companies experienced a notable surge in both the quantity of aircraft utilized and the volume of cargo transported during the COVID-19 pandemic, which stands in contrast to the trends observed in passenger transportation. -
Chapter 17. Progress on PEM Fuel Cell–Powered Unmanned Aerial Vehicle Research
Mustafa Azer, C. Ozgur Colpan, T. Hikmet KarakoçIn diesem Kapitel werden die Fortschritte bei PEM-Brennstoffzellen-betriebenen unbemannten Flugzeugen (UAVs) untersucht und das kritische Problem der begrenzten Flugzeit in elektrischen UAVs angesprochen. Es werden die Vorteile von PEM-Brennstoffzellen wie hohe Energiedichte und niedrige Betriebstemperaturen sowie deren Integration in Lithium-Polymer-Batterien zur Erfüllung hoher Leistungsanforderungen diskutiert. In diesem Kapitel werden zahlreiche Studien aus den letzten zwei Jahrzehnten untersucht, in denen verschiedene Drohnenarten, Stromversorgungssysteme und Wasserstoffspeichermethoden verglichen werden. Es beleuchtet die Herausforderungen und zukünftigen Richtungen bei der Kommerzialisierung von Brennstoffzellen-Drohnen und macht sie zu einer wertvollen Ressource für Forscher und Ingenieure in diesem Bereich.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractUnmanned aerial vehicle (UAV) platforms have been widely studied worldwide over the past decades. It is predicted that it will be a trending topic for the next decades as well. When the development of unmanned aerial vehicles is analyzed, it is seen that they were initially used and developed only for military purposes. However, thanks to the widespread use of four-motor multirotors and the relatively simple operation protocols introduced by electric motors, the number of unmanned aerial vehicles used for civilian purposes has increased much faster than for military purposes and has already surpassed this number. Battery-powered only electric UAVs cannot stay in the air for long periods due to their high battery weights. Today, fuel cells are one of the topics being studied to increase the flight time of electric UAVs. Due to their high efficiency, fuel cells can significantly increase the flight time. In this study, fuel cell UAV studies in the open literature are reviewed and the differences between them are analyzed. -
Chapter 18. The Importance of Exergy for Sustainability in Aviation
Cengizhan Gök, Umut Çiçek, Selçuk Ekici, Özgür Ballı, T. Hikmet KarakoçDas Kapitel "Die Bedeutung von Exergie für die Nachhaltigkeit in der Luftfahrt" befasst sich mit der Anwendung thermodynamischer Analysen, insbesondere von Exergie, um die Effizienz und Nachhaltigkeit von Luftfahrtmotoren zu verbessern. Es beginnt mit einer Einführung in thermodynamische Prinzipien und der Bedeutung der Exergieanalyse für das Verständnis von Energieverlusten und Systemverbesserungen. Die Literaturübersicht hebt frühere Studien zur Exergieanalyse in der Luftfahrt hervor, darunter eine neuartige Studie zum Triebwerk CFM56-7B. Anschließend wird die Exergieanalyse eines Flugzeugtriebwerks diskutiert und die Berechnungen und Annahmen skizziert. Abschließend werden exergiebasierte Nachhaltigkeitsindikatoren für Flugzeuge und Triebwerke vorgeschlagen, die deren potenziellen Nutzen für Hersteller und Betreiber hervorheben. Das Kapitel bietet wertvolle Erkenntnisse darüber, wie Exergieanalysen zu nachhaltigeren Luftfahrtpraktiken beitragen können.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractThe concept of sustainability, as a word meaning, expresses the continuity and permanence of an existing balance. Sustainability can be expressed as a participatory process aiming at the prudent use of the society's economic, social, cultural, scientific, natural and human resources.Rapid population growth and constantly developing production techniques increase the global energy demand day by day. The sustainability of energy resources is one of the main difficulties that countries have to solve. One of these problems is that traditional energy sources will run out after a certain period of time. The second is that greenhouse gases produced by the burning of fossil resources are among the main causes of global warming and environmental pollution. The third is the expectation that traditional resources will become increasingly inadequate to meet the increasing energy demand due to the developing technology and rapidly increasing population volume due to the limited reserve.The world's understanding of development has shifted to the use of technology and resources, where energy can be obtained more efficiently and more economically, instead of energy abundance and unlimited consumption. Reducing climate change and global warming forms the basis of this new understanding. Efficient use of energy, ensuring the security of its supply, and access to less polluting and reliable energy sources are the essential elements for sustainable development. The breadth is determined by the density of global energy resources, oil and natural gas. -
Chapter 19. Operation of New-Generation Aircraft in the Emergency Response Service
D. Szilágyi, D. SziroczákDas Kapitel befasst sich mit der Integration elektrischer Vertikal-Start- und -Landungsflugzeuge (eVTOL) in Ungarns Notfalldienst und zeigt das Potenzial auf, die Reaktionszeiten in abgelegenen Gebieten zu verbessern. Es bewertet die Machbarkeit dieses Konzepts, indem es die Leistungsanforderungen von eVTOLs analysiert, einschließlich Energiebedarf, Geschwindigkeit und Nutzlastkapazität. Die Studie vergleicht verschiedene eVTOL-Konzepte und beurteilt ihre Fähigkeit, die notwendigen operativen Kriterien zu erfüllen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eVTOLs die Rettungsdienste erheblich verbessern könnten, insbesondere in Gebieten mit beschränktem Zugang zu Krankenwagen am Boden. Das Kapitel schließt mit der Betonung der potenziellen Vorteile der eVTOL-Integration und erkennt zugleich die Notwendigkeit weiterer technologischer Fortschritte und wirtschaftlicher Tragfähigkeit an.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractOne of the pioneers of urban air mobility and new-generation aircraft is the emergency medical service (EMS) application. Thanks to the potential public benefit from the emergency operation, efforts to realize this vision are supported by both the relevant authorities and the general public. Even though the core electric powertrain technology is advancing at a rapid rate, the required performance for safe and sustainable EMS operations is still an open question. In this chapter, the requirements for an operational concept for Hungary were investigated. The goal was to determine whether today’s electric aircraft designs that potentially could be used as EMS vehicles can perform the missions with the current technology level, taking the current regulatory environment into account. The investigated vehicles are eVTOL (electric Vertical Take-off and Landing) aircraft concepts designed for urban air mobility (UAM) applications. Based on the analysis, the proposed 34 km operational radius concept is on the edge of feasibility, but it is very sensitive to the mission profile. The duration of the vertical climb and hovering is the most energy intensive, and the feasibility relies on keeping it short. -
Chapter 20. The Impact of SAF on Reducing NOx, SO2, and Non-CO2 Emissions
Mhd Bashar Al Kazzaz, Beneda KárolyDas Kapitel befasst sich mit den primären Schadstoffen, die von Turbojet-Triebwerken emittiert werden, wobei der Schwerpunkt auf den Auswirkungen von Sustainable Aviation Fuel (SAF) auf die Reduzierung von NOx, SO2 und Nicht-CO2-Emissionen liegt. Er präsentiert Daten, die den rapiden Anstieg der NOx-Emissionen und das Potenzial der SAF zeigen, diese Emissionen durch niedrigere Flammentemperaturen zu senken. Die experimentelle Analyse des TKT-1-Triebwerks, bei der SAF mit konventionellem Flugbenzin gemischt wird, zeigt die Unterschiede der Emissionswerte unter verschiedenen Bedingungen auf. Das Kapitel schließt mit der Betonung des Versprechens von SAF, die Umweltauswirkungen zu verringern und die Luftqualität zu verbessern, und ermutigt zu weiteren Studien, um die Faktoren zu verstehen, die die SAF-Emissionen beeinflussen.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractThis research focuses on the non-CO2 benefits of using sustainable aviation fuel (SAF). Because of its potential to reduce air pollution, SAF is gaining traction as a viable alternative to traditional aviation fuels. We explore the impact of SAF deployment on important air pollutants using a thorough literature review and data analysis. SAF adoption demonstrates promising reductions in NOx, SO2, PM, and soot emissions, providing additional advantages to relying more on SAF which helps achieve the EU air quality standards, reduces aviation's environmental effect, and contributes to better air quality and public health. -
Chapter 21. Evaluation of UAS-Based Service Business Models for Road Surface Monitoring
D. Szilágyi, D. Sziroczák, Utku Kale, E. Özbek, M. Ayar, T. Hikmet KarakoçDas Kapitel untersucht das Potenzial des Einsatzes von Drohnen zur Überwachung der Straßenoberfläche und bewertet verschiedene Geschäftsmodelle, um die wirtschaftlich sinnvollsten Optionen zu ermitteln. Er vergleicht Vertriebs-, Service- und Supportaktivitäten mit einem Schwerpunkt auf dem ungarischen und türkischen Straßennetz. Die Studie identifiziert die Bereitstellung verarbeiteter Daten als die vorteilhafteste Dienstleistung und betont die Notwendigkeit fortgeschrittener Datenanalyse-Workflows. Außerdem werden die Herausforderungen des Wettbewerbs und des Markteintritts hervorgehoben und die Bedeutung der Verfügbarkeit von Experten für eine erfolgreiche Umsetzung unterstrichen.KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
AbstractDrones are being used in various applications, such as monitoring and data collection tasks. It has already been demonstrated that taking photos, videos, or collecting data even autonomously along a predefined path is not just possible. Drones are still particularly well suited and efficient at it. However, more feasibility is needed to make a business based on that application viable in the market. This chapter investigates whether unmanned aerial system (UAS)-based road surface monitoring and object detection are competent in today’s business environment, especially in Hungary and Turkey. The approach involved listing the potential business models that could be adopted, and then they were evaluated by experts using criteria relevant to the drone market. The chosen eight business aspects were considered with equal weight, and the highest-scoring idea was providing processed data about sections of interest to the customers. This model had the highest potential because the company can focus on the efficient collection of data, with the possibility to secure recurring inspection activity assignments that would provide a stable, plannable income. -
Backmatter
- Titel
- Energy and Sustainable Aviation Fuels Solutions
- Herausgegeben von
-
T. Hikmet Karakoc
Shau-Shiun Jan
Chih-Yung Wu
Currao Gaetano
Alper Dalkiran
Ali Haydar Ercan
- Copyright-Jahr
- 2025
- Verlag
- Springer Nature Switzerland
- Electronic ISBN
- 978-3-031-70694-3
- Print ISBN
- 978-3-031-70693-6
- DOI
- https://doi.org/10.1007/978-3-031-70694-3
Informationen zur Barrierefreiheit für dieses Buch folgen in Kürze. Wir arbeiten daran, sie so schnell wie möglich verfügbar zu machen. Vielen Dank für Ihre Geduld.