Computer-aided design of horizontal-axis wind turbine blades
Yatay eksenli rüzgar türbin palalarının bilgisayar destekli aerodinamik tasarımı
- Tez No: 167194
- Danışmanlar: PROF. DR. KAHRAMAN ALBAYRAK, YRD. DOÇ. DR. TAHSİN ÇETİNKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yatay Eksenli Rüzgar Türbin Palaları, Rüzgar Enerjisi, Aerodinamik, Pala Profili vıı, Horizontal-Axis Wind Turbine Blades, Wind energy, Aerodynamics, Airfoil v
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
ÖZYATAY EKSENLİ RÜZGAR TÜRBİN PALALARININ BİLGİSAYAR DESTEKLİ AERODİNAMİK TASARIMI Duran, Serhat Yüksek Lisans, Makine Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Kahraman ALBAYRAK Ortak Tez Yöneticisi: Asst. Prof. Dr. Tahsin ÇETİNKAYA Ocak 2005, 124 Sayfa, Yatay eksenli rüzgar türbin palalarının tasarımı, öncelikle palalara etkiyen aerodinamik kuvvetlerin bilinmesini gerektirir. Bu çalışmada, yatay eksenli rüzgar türbin palalarının tasarımı konusu, akışkanlar dinamiği yönünden ele alınmış ve yatay eksenli rüzgar türbinlerinin aerodinamiği ile ilgili temek teoriler incelenmiştir. Bu çalışmada, yatay eksenli rüzgar türbin palalarının tasarımı için, günümüz rüzgar türbin palalarının tasarımında en sık rastlanan yöntem olan pala elemanı teorisinden faydalanılmıştır. İlk olarak optimum rotora ait bir palanın tasarımı için gerekli metot oluşturulmuştur. Daha sonra tasarımı yapılan palaya etkiyen kuvvetlerin büyük olması dikkate alınarak, palanın geometrisi; palaya etkiyen kuvvetler azaltılacak şekilde düzeltilmiş ve geometrisi düzeltilen yeni palaların performansı incelenmiştir. Bu incelemede, geometrisi düzeltilen palaların performansı; vıoptimum rotor için tasarlanmış palanın performansına oranla yaklaşık %10 azaldığı görülmüştür. Ayrıca istenilen belirli bir türbin gücü için, geometrisi düzeltilmiş palanın boyunun, optimum rotor için tasannu yapılan palanın boyuna oranla yaklaşık %5 daha uzun olması gerektiği görülmüştür. Yatay eksenli rüzgar türbin palalarının tasarımına yönelik; kullanıcı arayüzüne sahip, BLADBSIGN isminde bir bilgisayar programı yazılmıştır. Program, kullanıcının girdiği; istenilen türbin gücü, pala sayısı, dizayn rüzgar hızı ve pala profile ( airfoil tipi) girdilerine göre pala geometrisi parametreleri (veter uzunluğu ve burulma açısı dağılrmlan) ile dizayn şartlarmdaki gerekli değerleri (dizayn uç hız oram, dizayn güç katsayısı ve rotor çapı) vermektedir. Program, pala tasarımı konusunda detaylı bilgiye sahip olmayan kullanıcılarına, programın verdiği sonuçlan kullanarak başka konularda çalışmada bulunabilmesine imkan vermektedir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT COMPUTER-AIDED DESIGN OF HORIZONTAL-AXIS WIND TURBINE BLADES Duran, Serhat M.S., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Kahraman ALBAYRAK Co-Supervisor: Asst. Prof. Dr. Tahsin ÇETÎNKAYA January 2005, 124 Pages, Designing horizontal-axis wind turbine (HAWT) blades to achieve satisfactory levels of performance starts with knowledge of the aerodynamic forces acting on the blades. In this thesis, HAWT blade design is studied from the aspect of aerodynamic view and the basic principles of the aerodynamic behaviors of HAWTs are investigated. Blade-element momentum theory (BEM) known as also strip theory, which is the current mainstay of aerodynamic design and analysis of HAWT blades, is used for HAWT blade design in this thesis. Firstly, blade design procedure for an optimum rotor according to BEM theory is performed. Then designed blade shape is modified such mat modified blade will be lightly loaded regarding the highly loaded of the designed blade and power prediction of modified blade is analyzed. When the designed blade shape is modified, it is seen that the power extracted from the wind is reduced about 10% IVand the length of modified blade is increased about 5% for the same required power. BLA@SIGN which is a user-interface computer program for HAWT blade design is written. It gives blade geometry parameters (chord-length and twist distributions) and design conditions (design tip-speed ratio, design power coefficient and rotor diameter) for the following inputs; power required from a turbine, number of blades, design wind velocity and blade profile type (airfoil type). The program can be used by anyone who may not be intimately concerned with the concepts of blade design procedure and the results taken from the program can be used for further studies.
Benzer Tezler
- Computer-aided aerodynamic design of small scale horizontal axis wind turbine blades
Küçük ölçekli yatay eksenli rüzgar türbin palalarının bilgisayar destekli aerodinamik tasarımı
TUHFE GÖÇMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. BARIŞ ÖZERDEM
- Su altı akıntı türbinlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği modelinin kurulması ve farklı kanat tasarımlarının performanslarının incelenmesi
CFD modelling of marine current turbines blades and performance analysis of different blades geometries and pitch angles
MUSTAFA GÖKHAN ŞANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Yatay eksenli rüzgar türbini kanadının bilgisayar destekli tasarımı
Computer-aided design of horizontal axis wind turbine blade
MURAT ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
EnerjiGazi ÜniversitesiEndüstriyel Teknoloji Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜÇLÜ YAVUZCAN
- Yatay eksenli rüzgar türbin kanatlarının akışkan-yapı etkileşimi yönünden incelenmesi
Fluid-structure-interaction investigation of horizontal axis wind turbine blades
KAMER DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN GÜLLÜ
- Rüzgar-elektrik hibrit konseptinde geliştirilen bir tekne için yatay eksenli su türbini tasarımı
Horizontal axis turbine design for wind-electric hybrit sailing boat
MUSTAFA ALVAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
DenizcilikYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN EKİNCİ