Geri Dön

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

  1. Tez No: 255545
  2. Yazar: ECE SAĞOL
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL, YRD. DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Aeronautical Engineering, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Wind energy technologies: Preliminary design code development

    Rüzgar enerjisi teknolojileri: Ön tasarım kodu geliştirmesi

    UTKU TÜRKYILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2007

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. SÜLEYMAN TOLUN

  2. Ardgermeli sürekli köprü tabliyelerinin yapısal davranışının incelenmesi

    Investigation of the structural behavior of horizontally curved posttensioned continous bridges

    ESRA NAMLI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TURGUT ÖZTÜRK

  3. Performance prediction and optimization of raise boring machines (RBMs)

    Başyukarı delme makinelerinin (BDM) performanslarının tahmini ve optimizasyonu

    AYDIN SHATERPOUR MAMAGHANI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANİFİ ÇOPUR

  4. 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

    Türkçe

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEVAT ERDEM İMRAK

  5. 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

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ