Aerodynamic design and optimization of horizontal axis wind turbines by using BEM theory and genetic algorithm
Yatay eksenli rüzgar türbinlerinin BEM teorisi ve genetik algoritma kullanılarak aerodinamik tasarım ve optimizasyonu
- Tez No: 176760
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL H. TUNCER, YRD. DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Pal Elemanı-Momentum (Blade Element Momentum - BEM) Teorisi ve Genetik Algoritma optimizasyon metodları kullanılarak, yatay eksenli rüzgar türbini tasarım ve optimizasyon aracı geliştirilmiştir. Türbin palleri, verilen rüzgar ve dönme hızı, pal sayısı ve pal uzunluğuna göre, en yüksek gücü üretebilecek şekilde optimize edilmişlerdir. Pal üzerinden alınan belirli sayıdaki airfoil kesitleri, buradaki veter ve burkulma açıları, optimizasyon değişkenleri olarak kullanılmıştır. Airfoil kesitleri ve bunların aerodinamik bilgileri, deneysel kaldırma ve sürükleme kuvveti katsayılarının bulunduğu bir aerodinamik veritabanından alınmıştır. BEM teorisi analiz programı, düşük rüzgar hızları için deneysel verilerle doğrulanmıştır. Öncelikle, doğrulamalar sırasında da kullanılan 100 kW'lık bir rüzgar türbini optimize edilmiştir. Optimizasyonun sonucunda, yüzde 40'tan yüzde 80'e kadar iyileştirme sağlanmıştır. Daha sonra bu metot, 25 m yarıçaplı, 1MW lık rüzgar türbini tasarım optimizasyonu için kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
An aerodynamic design and optimization tool for wind turbines is developed by using both Blade Element Momentum (BEM) Theory and Genetic Algorithm. Turbine blades are optimized for the maximum power production for a given wind speed, a rotational speed, a number of blades and a blade radius. The optimization variables are taken as a fixed number of sectional airfoil profiles, chord lengths, and twist angles along the blade span. The airfoil profiles and their aerodynamic data are taken from an airfoil database for which experimental lift and drag coefficient data are available. The BEM analysis tool developed is first validated with the experimental data for low wind speeds. A 100 kW wind turbine, which is used in the validation, is then optimized. As a result of the optimization, the power production is improved by 40 to 80 percent. The optimization methodology is then employed to design a 1MW wind turbine with a 25m radius.
Benzer Tezler
- Aerodynamic optimization of horizontal axis wind turbine blades by using cst method, bem theory and genetic algorithm
Yatay eksenli rüzgar türbini kanatlarının sınıf-şekil transformasyonu metodu, pala elemanı momentum teorisi ve genetik algoritma kullanılarak aerodinamik optimizasyonu
KERİMAN OĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL
- Eğimli bir yatay eksenli rüzgar türbini kanadının aerodinamik tasarımı ve optimizasyonu
Aerodynamic design and optimization of a swept horizontal axis wind turbine blade
MEHMET NUMAN KAYA
Doktora
Türkçe
2019
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK KÖSE
PROF. DR. OĞUZ UZOL
- Yatay eksenli bir rüzgar türbini kanadının sayısal analizi ve optimizasyonu
Numerical analysis and optimization of a horizontal axis wind turbine blade
HAKAN İNAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiAmasya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MAHMUT KAPLAN
- Küçük ölçekli rüzgar türbin kanadı tasarım ve sayısal analizi
Design and numerical analysis of the small scale wind turbine blade
KADİR KAYA
Doktora
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM KOÇ
- Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri
Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis
ALİ ALPER AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN