Geri Dön

Bir çapraz akış türbininde hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile verim analizi

Efficiency analysis of a cross flow turbine with computational fluid dynamics

  1. Tez No: 290185
  2. Yazar: ERMAN ÖNGÜÇ ÖZER
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İLYAS KANDEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 72

Özet

Bu çalışmada, hidroelektrik enerjinin Türkiye'deki durumu incelenmiş ve Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü (GYTE) Çayırova Yerleşkesi'nde kurulu Hidroelektrik Santral (HES) Laboratuarı'nda kullanılan ve deneysel çalışmaları yapılan çapraz akış (Banki) türbininin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizleri yapılmıştır. Türbin verimini arttırmak amacıyla yapılan bu analizler: türbin ayar kanadı için en uygun çalışma açısının belirlenmesi, ayar kanadı ile yapılan debi ayarının, sürgülü vana kullanımı ile gerçekleştirilmesi, çark milinin akışa etkisi ile 2 ve 3 boyutlu akış analizlerinin mukayesesi olarak özetlenebilir.Çalışmanın birinci bölümünde hidroelektrik enerji ve Türkiye'deki durumu, ikinci bölümünde ise hidrolik türbin çeşitleri hakkında bilgi verilmiş, ülkemiz şartlarına en uygun türbin tiplerinden biri olarak Banki türbini seçilmiş ve adı geçen çapraz akış türbini ayrıntılı olarak incelenmiştir. Ayrıca Banki türbini ile yapılmış diğer çalışmalar da bu bölümde anlatılmıştır.Analizler kısmında ise, HAD metodları kullanılarak, türbindeki akış incelenmiştir. Öncelikle, en uygun ayar kanadı çalışma açısı, farklı debi, açı ve boyutlardaki analizler karşılaştırılarak belirlenmiştir. Daha sonra ayar kanadı açısı sabit tutularak, sürgülü vananın farklı konumları için türbin verimi incelenmiştir. Ayrıca, çark milinin akışa etkisini belirlemek için karşılaştırmalı analizler yapılmıştır.Çalışmanın sonucunda çark milinin elde edilen torka yaklaşık %3 oranında azaltıcı etkide bulunduğu saptanmıştır. Ayrıca, 2 ve 3 boyutlu analizler arasında yaklaşık %20 oranında fark tespit edilmiştir. Düşük debide, sürgülü vana kullanımı ile daha yüksek debilerde elde edilen verim değerlerine yakın değerlere ulaşıldığı görülmüştür. Bu durum yapılan deneysel çalışmalarla da paralellik göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In this study, hydroelectric energy condition of Turkey was reviewed and Computational Fluid Dynamics (CFD) analyses of a cross flow (Banki) turbine which was experimentally investigated in hydroelectric power plant laboratory in Gebze Institute of Technology were completed. Analysis performed to increase turbine efficiency can be summarized as: determination of optimum control blade operating angle, use of sliding valve instead of control blade for control, effect of rotor shaft on the flow and comparison of 2 and 3 dimensional flow analyses.In the first and second parts of the study, information about hydroelectric energy and hydrolic turbines was provided. Cross flow microturbine was chosen as one of the most suitable turbine type for our country and detailed analysis of the mentioned turbine was performed. Added to that, other studies about Banki turbine were reviewed.In the analysis section, the turbine flow was examined by using CFD methods. First of all, control blade optimum operating angle was investigated by comparison of analyses perfomed under different flow, angle and dimension conditions. Subsequently, turbine efficiency was investigated for the different conditions of sliding valve, by keeping the control blade operating angle fixed at the optimal value. Additionally, comparative analyses were performed for estimating the effect of turbine shaft on the flow.It was concluded that existance of rotor shaft causes a tork reduction of about 3%. Furthermore, about 20% difference was observed between 2 and 3 dimensional analyses. It was determined that the efficiency, which are close to high flow rate yield values, can be attained also at the low flow rates by using sliding valve. This result is also in accordance with the experimental studies.

Benzer Tezler

  1. Flow field around hydrokinetic turbines

    Hıdrokınetık türbınlerın etrafındakı akım alanının ıncelenmesı

    AUMED M.AMEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET İSHAK YÜCE

  2. Değişken debilerde yüksek verimde çalışan bir çapraz akış türbini geliştirilmesi

    Development of a cross flow turbine for various flow rate conditions at high efficiency

    ALAATTİN METİN KAYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Makine MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. K. SÜLEYMAN YİĞİT

  3. Mikro hidroelektrik santrallerde kullanılan çapraz akışlı türbinlerin hidrolik performanslarının deneysel çalışması ve optimizasyonu

    Experimental study and optimization of hydraulic performances of cross-flow turbines used in micro hydroelectric plants

    HIRWA JEAN PAUL NIYIGENA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    EnerjiKocaeli Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZCAN ATLAM

  4. Dizel motor hava akış sisteminin ortalama değer modeli ve EGR-VGT sistemlerinin model öngörülü kontrolü

    Mean value modelling of diesel engine airpath and model predictive control of EGR-VGT systems

    ŞAFAK CEMAL KARAKAŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ SALİM SÖĞÜT

  5. Farklı jet geometrili dikdörtgen kesitli kanallarda ısı transferinin termokromik sıvı kristal metodu ile deneysel incelenmesi

    Experimental investigation of heat transfer in rectangular section channels with different jet geometries by the thermochromic liquid crystal method

    METİN SÖZBİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÜNAL UYSAL