Geri Dön

Rüzgar türbini kanatları için hasar tespit yöntemleri ve onarım süreçleri

Damage detection methods and repair processes for wind turbine blades

PDF İndir

  1. Tez No: 1019119
  2. Yazar: GÖRKEM BERKAY ERGEÇ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MERT SİNAN TURGUT, PROF. DR. ZUHAL OKTAY COŞKUN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Rüzgar, Rüzgar enerjisi, Rüzgar santralleri, Rüzgar türbinleri, Rüzgar çiftliği, Wind, Wind energy, Wind plants, Wind turbines, Wind farm
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İzmir Demokrasi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Rüzgar türbini kanatları, sistem performansında kritik rol oynamakla birlikte karmaşık yüklemeler nedeniyle hasara açık yapılardır. Bu hasarlar, türbin ömrünü ve enerji üretim verimliliğini azaltırken bakım maliyetlerini ve güvenlik risklerini artırmaktadır. Bu nedenle kanat hasarlarının erken ve doğru tespiti büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, rüzgar türbini kanatlarında görülen tipik hasarlar ile bu hasarların nedenleri incelenmiş; gerinim ölçerler, optik fiber sensörler, ivmeölçerler, taramalı lazer Doppler vibrometre (SLDV) ve tahribatsız muayene (NDT) yöntemleri gibi başlıca hasar tespit teknikleri ele alınmıştır. Ayrıca buzlanma, üretim hataları ve kritik hasar bölgeleri kapsamında; arka kenar çatlakları, ön kenar erozyonu, yıldırım ve vortex kaynaklı hasarlar değerlendirilmiş ve onarım yaklaşımları incelenmiştir. Çalışmada özellikle arka kenar çatlakları (TE Crack) üzerine odaklanılarak, gerçek saha verilerine dayalı detaylı bir vaka analizi ve ekonomik değerlendirme sunulmuştur. Ayrıca, tek bir saha görüntüsü üzerinde klasik görüntü işleme teknikleri uygulanarak arka kenar çatlağı yaklaşık %74 süreklilikle tespit edilmiş ve temel geometrik özellikleri piksel cinsinden elde edilmiştir. Bu derlemenin, kanat onarım uygulamalarına rehberlik etmesi ve hasar tespit yöntemleri için araştırma perspektifi sunması amaçlanmaktadır.

Özet (Çeviri)

Wind turbine blades play a critical role in system performance but are highly susceptible to damage due to complex loading conditions. Such damage not only reduces the turbine's lifespan and power generation efficiency but also increases maintenance costs and safety risks. Therefore, early and accurate detection of blade damage is of great importance. This study reviews typical damage types observed in wind turbine blades and examines their underlying causes. Various damage detection techniques, including strain gauges, optical fiber sensors, accelerometers, scanning laser Doppler vibrometer (SLDV), and non-destructive testing (NDT) methods, are discussed. In addition, blade failures caused by ice accretion, manufacturing defects, and critical damage-prone regions are analyzed, with a focus on major damage types such as trailing edge cracks, leading edge erosion, lightning damage, and vortex-induced damage, along with corresponding repair approaches. The study particularly focuses on trailing edge cracks (TE crack), presenting a detailed case study and economic assessment based on real field data. In addition, by applying classical image processing techniques on a single field image, the trailing edge crack was detected with approximately 74% continuity and its basic geometric properties were obtained in pixels. This review aims to provide practical guidance for blade repair applications and to offer insights for future research in damage detection techniques.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    909015

    Vibration analysis of rotating beam structures made of functionally graded materials in a thermal environment by generalized differential quadrature method

    Fonksiyonel derecelendirilmiş dönen kiriş yapıların ısıl ortamda genelleştirilmiş diferansiyel kareleme yöntemi ile titreşim analizi

    MUSTAFA TOLGA YAVUZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL

  2. Tez No

    879065

    Analytical based modeling of damage induced by electromagnetic pressure impact of lightning on aerodynamic surfaces: Aircraft wing and wind turbine blade

    Uçak kanadı ve rüzgar türbini pali aerodinamik yüzeylerinde yıldırımın elektromanyetik basınç etkisinden kaynaklanan hasarın analitik tabanlı modellemesi

    AYSUN SOYSAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Matematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL

    PROF. DR. EROL UZAL

  3. Tez No

    1009525

    A framework for composite wind turbine blades: From material development to structural optimisation and ml-enhanced damage detection

    Rüzgar türbinleri için hibrit kompozit temelli kanat malzemesi geliştirilmesi, yapısal optimizasyonu ve makine öğrenmesi ile hasar tespiti ve yapısal analiz entegrasyonu

    KEMAL HASIRCI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2026

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALAEDDİN BURAK İREZ

  4. Tez No

    246548

    Rüzgar türbininde rotor tasarımı ve analizi

    Rotor design and analysis for a wind turbine

    SAMİ YANIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Bilim ve TeknolojiKarabük Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM KADI

  5. Tez No

    637653

    Rüzgar türbinlerinin yorulma analizinde özel durumlar

    Special cases in fatigue anaysis of wind turbines

    ONUR GÜNEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ SARI

Geri Dön