Site specific design optimization of a horizontal axis wind turbine based on minimum cost of energy
Yatay eksenli bir rüzgar türbininin en az enerji maliyetine dayalı siteye özgü tasarım optimizasyonu
- Tez No: 255545
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL, YRD. DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Aeronautical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- 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: 118
Özet
Bu tezde belirli bir rüzgar sitesine özgü yatay eksenli bir rüzgar türbini için enerjimaliyetini en aza indirmeye dayalı tasarım optimizasyon metodu sunulmuştur. Butasarım metodunda enerji maliyetinin hesaplanmasında, bir rüzgar türbini ile biryılda üretilen toplam enerji miktarını hesaplayan Yıllık Enerji Üretimi modeli vetoplam rüzgar türbini maliyetinin yıllık yansımasını hesaplayan Kullanım SüresiMaliyeti modeli kullanılmıştır. Yıllık Enerji üretimi rüzgar türbinin gücü için PalElemanı-Momentum teorisi ve seçilen sitelere özgü rüzgar karakteristikleri içinWeibull dağılımı kullanılarak hesaplanır. Pal Elemanı-Momentum analiziliteratürdeki deneysel data kullanılarak doğrulanmıştır. Pala profil kesitleri için, yatüm pala kesitlerinde S809 kanat kesiti profili kullanılmış ya da farklı palakesitlerinde farklı profiller olacak şekilde NREL S-serisi kanat kesiti ailesikullanılmıştır. Bu kanat profillerinin kaldırma ve sürükleme kuvveti katsayılarıhesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri yapılarak hesaplanmıştır. Örnektasarım optimizasyon çalışmaları için farklı rüzgar hızı özelliklerine sahip olan üçfarklı rüzgar sitesi belirlenmiştir. Bu farklı siteler için referans rüzgar türbinlerioluşturulmuştur. Kullanılan kanat kesitlerinin ve türbin gücünün, enerji maliyetineetkisini göstermek için üç farklı tasarım optimizasyonu senaryosuoluşturulmuştur. Her senaryo için, referans rüzgar türbinlerinin tasarım optimizasyonubelirlenen rüzgar sitelerine göre yapılmış ve enerji maliyetleri veYıllık Enerji üretim miktarları karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis introduces a design optimization methodology that is based onminimizing the Cost of Energy (COE) of a Horizontal Axis Wind Turbine (HAWT)that is to be operated at a specific wind site. In the design methodology for thecalculation of the Cost of Energy, the Annual Energy Production (AEP) model tocalculate the total energy generated by a unit wind turbine throughout a year andthe total cost of that turbine are used. The AEP is calculated using the BladeElement Momentum (BEM) theory for wind turbine power and the Weibulldistribution for the wind speed characteristics of selected wind sites. For theblade profile sections, either the S809 airfoil profile for all spanwise locations isused or NREL S-series airfoil families, which have different airfoil profiles fordifferent spanwise sections, are used,. Lift and drag coefficients of these airfoilsare obtained by performing computational fluid dynamics analyses. In sampledesign optimization studies, three different wind sites that have different windspeed characteristics are selected. Three scenarios are generated to present theeffect of the airfoil shape as well as the turbine power. For each scenario, designoptimizations of the reference wind turbines for the selected wind sites are performedthe Cost of Energy and Annual Energy Production values are compared.
Benzer Tezler
- Wind energy technologies: Preliminary design code development
Rüzgar enerjisi teknolojileri: Ön tasarım kodu geliştirmesi
UTKU TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SÜLEYMAN TOLUN
- Ardgermeli sürekli köprü tabliyelerinin yapısal davranışının incelenmesi
Investigation of the structural behavior of horizontally curved posttensioned continous bridges
ESRA NAMLI
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGUT ÖZTÜRK
- Performance prediction and optimization of raise boring machines (RBMs)
Başyukarı delme makinelerinin (BDM) performanslarının tahmini ve optimizasyonu
AYDIN SHATERPOUR MAMAGHANI
Doktora
İngilizce
2022
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANİFİ ÇOPUR
- Kömür madenleri için bantlı konveyör tasarımı ve tasarım parametrelerinin optimizasyonu
Design of belt conveyor for coal mines and optimization of design parameters
ALPARSLAN SOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK
- Sürdürülebilir toplu konut yerleşmesi tasarımı için Pareto genetik algoritmaya dayalı bir model önerisi: SSPM
A model for sustainable site layout design with pareto genetic algorithm: SSPM
YAZGI AKSOY