Fatigue life assessment of 5mw onshore wind turbines
5mw karasal rüzgar türbinlerinin yorulma ömrü değerlendirmesi
- Tez No: 325585
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. SERDAR SOYÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yorulma ömrü, Fatigue life
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yenilenebilir enerji, ekonomik ve doğal sebeplerden dolayı enerji sektörünün önemli bir parçasıdır. Modern rüzgar türbinleri, teknolojik gelişmeler sayesinde, ağır yüklere ve büyük kuvvetlere karşı dayanıklı olarak tasarlanabilmektedir. Diğer yandan, bu tip sistemlerin yorulma gibi diğer tasarım parametrelerine karşı da dayanıklı olması gereklidir. Bu çalışmada, 5 MW'lık karasal rüzgar türbininin cıvatalı bağlantı parçalarında yorulma kırılmasına karşı analizi yapılmıştır. Öncelikle, zemin belirsizliği, yatak katsayısı ile temsil edilen zemin rijitliği açısından irdelenmiştir. Zemin belirsizliğinden kaynaklanan zemin rijitliğindeki değişim yapısal sistemin genel periyodunun değişmesine yol açmaktadır. Bu durum sistemin rezonansa girmesine neden olabilir ve bu sebeple, yapısal elemanların yorulma ömrünün önemli ölçüde değişmesine yol açabilir. 5 MW'lık karasal rüzgar türbin modeli, FAST (Yorulma, Aerodinamik, Yapılar ve Türbülans) isimli stokastik rüzgar yükleri altında dinamik analizler yapabilen program ile oluşturulmuştur. Rezonans etkisi, FAST analizinden elde edilen taban kesme kuvveti ve devrilme momenti açısından irdelenmiştir. Yapısal parçaların yorulma ömürleri kıyaslanırken ?rezonans-içi? durumu ve ?rezonans-dışı? durum dikkate alınmıştır. Şu sonuca varılmıştır ki; rezonans durumu esnasındaki yorulma ömrü, rezonans öncesi durumdakinin yaklaşık üçte birine inmektedir. Bu gözlem, gerçek yapısal periyodun elde edilmesinde bütün sistemin doğru modellenmesinin önemini açıkça ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Renewable energy is a significant part of energy sector due to its economical and natural reasons. The modern wind turbines can be designed such that they are resistant to the heavy loads and and excessive forces because of the technological improvements. On the other hand, these type of systems should be durable against other design parameters such as fatigue. In this study, a 5 MW onshore wind turbine was analyzed against fatigue failure at the bolted joints. Initially, soil uncertainty is investigated in terms of soil stiffness that is represented by subgrade reaction of modulus. Change in soil stiffness due to soil uncertainty leads to change in overall period of the structural system. This situation may result in resonance and; therefore, the fatigue life of the structural parts changes significantly. A 5 MW onshore wind turbine model is created in the FAST (Fatigue, Aerodynamics, Structures and Turbulence) program which is a tool that can perform dynamic analyses for wind turbines under stochastic wind loading. Effect of resonance is investigated in terms of base shear and over-turning moment obtained from FAST analysis. Two different cases; namely, ?in-resonance? and ?out-of-resonance? cases have been considered to compare the fatigue life of the structural parts. It was found that the fatigue life of the ?in-resonance? case is decreased approximately to one third of the fatigue life of the ?out-of-resonance? case. This observation reveals the importance of accurate modelling of the overall i.e. soil-foundation-structure system to obtain the actual structural period.
Benzer Tezler
- A framework for composite wind turbine blades: From material development to structural optimisation and ml-enhanced damage detection
Rüzgar türbinleri için hibrit kompozit temelli kanat malzemesi geliştirilmesi, yapısal optimizasyonu ve makine öğrenmesi ile hasar tespiti ve yapısal analiz entegrasyonu
KEMAL HASIRCI
Doktora
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALAEDDİN BURAK İREZ
- Fatigue life assessment of Bosphorus Bridge hanger cables
Boğaziçi Köprüsü askı halatlarının yorulma değerlendirmesi
SERCAN DURUKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR SOYÖZ
- Dwell fatigue life assessment of dual-phase titanium alloy using polycrystalline plasticity
Çift fazlı titanyum alaşımının bekleme-yorulma ömrünün polikristal plastisitesi kullanılarak değerlendirilmesi
SADIK SEFA AÇAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUNCAY YALÇINKAYA
- High cycle fatigue life assessment of gas turbine engine annular combustor
Gaz türbinli motor annular yanma odasında yüksek çevrimli yorulma ömür değerlendirmesi
AHMET ONUR ŞAHİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiEnerji Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ ARSLAN
- Development of a regression model for the fatigue life assessment of open-hole specimens with double through the thickness cracks
Kalınlık boyunca çift çatlaklı delikli numunelerin yorulma ömrünün değerlendırmesı için bir regresyon modelinin geliştirilmesi
SEYED SOHRAB HEIDARI SHABESTARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN