Separation control on high lifting devices in use for wind turbines
Rüzgar türbinlerinde kullanılmak amacıyla yüksek taşıma yapılarında akım ayrılması kontrolü
- Tez No: 251949
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NURİYE LEMAN OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Bu çalışmada rüzgar türbini etrafına yerleştirilen difüzör yapısının türbin verimine etkisi incelenmektedir. Farklı difüzör geometrilerinin, değişik türbin yüklemelerinde türbin verimine etkisi araştırılmaktadır.Çalışmanın ilk hedefi, arka arkaya basamak şeklinde sıralanan 4 kanat profili ile oluşturulan difüzör yapısının, rüzgar türbinin performansına etkisini incelemektir. Deneyler sırasında türbin palalarının varlığı, uygun basınç düşüşleri sağlanarak simüle edilmiştir. Farklı basınç düşüşleri delikli levhalar yardımıyla elde edilmiştir. Difüzör içerisindeki basınç dağılımını ve difüzör geometrisinin türbin performansına ve akım ayrılmalarına etkisini incelemek amacıyla 30 farklı konumdaki basınç değerleri ölçülmüştür.Bu çalışmada ayrıca kanat profilleri ile oluşturulmuş difüzör geometrisinin girdap yapılarına etkisi de incelenmiştir. Difüzörü oluşturan kanatların farklı hücum açılarında oluşan akım ayrılmaları sayısal ve görsel olarak incelenmiştir. Deneyler dijital parçacık görüntüleyerek hız ölçümü (DPIV) yöntemiyle gerçekleştirilmiştir.Deneyler İstanbul Teknik Üniversitesi, Uçak ve Uzay bilimleri Fakültesi, Trisonik Araştırma Merkezi'nde bulunan, 80cm x 80cm x 200cm boyutlarındaki, Düşük Hızlı Rüzgar Tüneli'nde gerçekleştirilmiştir. Deneyler 1.6x105 Reynolds sayısına karşılık gelecek hızlarda yapılmıştır. Türbin yüklemesini modellemek için kullanılan delikli levhaların katılık katsayıları 0.360, 0.621 ve 0.792 dir.Kanat profilleri ile oluşturulan difüzör geometrisinin, öngörüldüğü şekilde akışı hızlandırdığı görülmektedir. Difüzör eklentisi yardımıyla 1.09 ile 2.55 kat arasında değişien aerodinamik verimler elde edilmiştir. En yüksek performans artışının, akış yönünde son iki konumda yer alan kanat profillerinin hücum açıları arttırıldığında elde edildiği görülmüştür. Difüzör eklentili rüzgar turbinin etkinliği, türbin katlığının artmasıyla azalmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the focus is the performance improvement of wind turbines by means of diffuser augmentation. The relationship of different diffuser geometries at different turbine loadings on the turbine effectiveness was investigated.The initial goal of this study is to investigate the effect of the diffuser formed by staggered array of airfoils on the performance of wind turbine. Loadings of the turbine blades were simulated by artificial pressure drops. Different pressure drops were applied by means of perforated plates. Pressure differences at 30 different locations were measured in order to investigate the pressure distribution inside the diffuser and the effectiveness of the diffuser geometry on the performance of wind turbine and on control of flow separation.This study also focuses on the vorticity patterns of a diffuser formed by array of airfoils. Flow separations were visualized and quantified for different angles of attack of the airfoils forming the multi-element diffuser. Velocity fields were studied experimentally using a Digital Particle Image Velocimetry (DPIV) system.The experiments are performed in Low Speed Wind Tunnel with a 80cm x 80cm x 200cm test section located at the Trisonic Laboratories, Faculty of Aeronautics and Astronautics of Istanbul Technical University. The Reynolds number is kept around 1.6x105 for all experiments. The perforated plates used to create the pressure drop have solidities of 0.360, 0.621 and 0.792.It has been observed that, the diffuser formed by airfoils accelerates the flow and concept works as predicted. Aerodynamic efficiencies between 1.09 and 2.55 are achieved by diffuser augmentation. Higher performance improvements were acquired when the angles of attack of last two airfoils in the downstream are increased. Efficiency of diffuser augmented wind turbine decreases with increasing turbine solidity.
Benzer Tezler
- Küt cisimlerde sürüklenme kuvvetinin azaltılması için kilitlenmiş girdap oluşumlarının deneysel yöntemlerle araştırılması
Başlık çevirisi yok
ŞEREF ERKARA
Doktora
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. ZEKİ ERİM
- İki-elemanlı bir profil sisteminde yüksek basınç gradyantlı flap üstü akım alanının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SERHAT AYDOĞAN
- Akışkan yataklı hava bazlı kömür yıkama sistemlerinde akışkanlaştırma karakteristiklerinin kömür-inorganik madde ayrımına etkisi
Effect of fluidization characteristics on coal-inorganic material separation in air based fluidized bed coal washing systems
UFUK AYKAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiCevher Hazırlama Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SABRİ ÇELİK
- Kanat-uçkanat etkileşiminin sayısal analizi
Numerical analysis of wing-winglet configuration
NURHAK ERBAŞ
- Controlled deformation and raman lasing in microdroplets standing on a superhydrophobic surface
Su tutmayan yüzey üzerinde duran mikrodamlacıklarda kontrollü deformasyon ve raman ışıması
SAİME ÇİĞDEM YORULMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ALPER KİRAZ