Wind resource assessment and wind farm modeling in complex terrain: Bodrum Peninsula case study using computational fluid dynamics
Kompleks arazide rüzgâr kaynaklarının araştırılması ve rüzgâr tarlasının modellenmesi: Hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanarak Bodrum Yarımadası örnek çalışması
- Tez No: 340950
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Havacılık Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Energy, Aeronautical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- 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: 154
Özet
Rüzgâr Kaynakları Değerlendirilmesi çalışmaları, rüzgâr tarlalarının muhtemel yerlerinin belirlenmesinde geçtiğimiz yirmi yıldır kayda değer bir araştırma aracı olmuştur. Rüzgâr Tarlası Modellemesi, muhtemel rüzgâr tarlası plan tasarımlarını önceden simüle ederek rüzgâr türbinlerinin seçilen alanda tam yerlerinin belirlenmesinde gereklidir. Bu çalışmalar, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yardımıyla maliyet verimliliğinde ve Yıllık Enerji Üretiminde gelişimler sağlamaktadır. Bu çalışmada, Rüzgâr Kaynakları Değerlendirilmesi ve Rüzgâr Tarlası Modellemesi yöntemleri örnek bir çalışma ile incelenmektedir. Kompleks bir arazi olarak tanımlanan Bodrum Yarımadasına bu yöntemler uygulanmaktadır. Bu topografyayı; şehir içi, şehrin çevresindeki yerleşimler, dağlar, farklı boyutlardaki adalar ve kıyı kesimleri oluşturmaktadır. Bunların yanında, daha önceki çalışmalara göre çeşitli pürüzlülük sınıflarına ve çok yüksek enerji potansiyeline sahiptir. Bu konu için geliştirilmiş araştırma araçlarından bir olan WindSim programı, gerekli tüm aşamaları yürütmesi için kullanılmaktadır. WindSim içine gömülmüş HAD programı RANS denklemlerini sonlu hacimler yöntemi kullanarak hesaplamaktadır. Arazi üzerindeki akışı tahmin edebilmek için sektör bazında ve durağan simülasyonlar yürütülmüştür. Kara ve Deniz Üstü Rüzgâr Tarlaları için Yıllık Enerji Üretimi ve iz kayıpları araştırılmıştır. Rüzgâr tarlası düzenlerinde, rüzgâr türbinlerinin arasındaki hem rüzgâra karşı hem de rüzgâr yönündeki uzaklıkların değişimleri için parametrik çalışma yürütülmüştür. Paralel olarak; arazi bilgisinin veri analizi, rüzgâr türbini aerodinamiği, enerji ve ekonomi analizi hesaplamak için AEROWIND, kurum içi kodu, geliştirilmiştir. Bu teorik araştırma programı rüzgâr tarlası düzenin tasarım zamanını azaltmaktadır.
Özet (Çeviri)
Wind Resource Assessment studies have become remarkable research tool to determine the possible Wind Farm locations in last two decades. Wind Farm Modeling is essential to pinpoint the wind turbines in selected region by simulating the possible layout designs of Wind Farm in advance. These studies provide improvements in cost efficiency and Annual Energy Production with the aid of Computational Fluid Dynamics (CFD). In this study, the methodologies of Wind Resource Assessment and Wind Farm Modeling are examined with a case study. The methodologies are applied to Bodrum Peninsula which is defined as a complex terrain. This topography is composed of urban, suburban, hills, different shape of islands and coastal areas. Besides these, it has various roughness classes and very high energy potential according to previous researches. WindSim program which is one of the developed research tools for this topic is utilized to perform all the necessary steps. Embedded CFD program in WindSim computes Reynolds Averaged Navier Stokes equations by using finite volume methods. Sector-wise steady state simulations are performed to predict the flow over the terrain. Annual Energy Production and wake losses are investigated for Onshore and Offshore Wind Farms. Parametric study is conducted for the variations of crosswind and downwind spacing between the wind turbines in the wind farm layouts. In parallel, AEROWIND, in-house code, is developed to perform data analysis of site information, aerodynamics of wind turbine, energy and economy analysis. This theoretical research program reduces the wind farm layout design time.
Benzer Tezler
- Hatay bölgesi rüzgar enerjisi potansiyelinin olasılık dağılımları ve yapay sinir ağları ile modellenmesi
Modeling wind energy potential of Hatay region using probability distributions and artificial neural networks
İLKER MERT
Doktora
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CUMA KARAKUŞ
- Rüzgar santrallerinde saha modelleme ve enerji analizi
Wind farm modelling and energy analysis in wind power plants
MUSA KOCAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEDRİ KEKEZOĞLU
- Modeling electrical energy production in Northwestern Cyprus based on solar and wind measurements
Kıbrısın kuzeybatısında rüzgar hızı ve güneş radyasyonu ölçümlerine dayalı elektriksel enerji üretimi
MEHMET YENEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSürdürülebilir Çevre ve Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MURAT FAHRİOĞLU
- Techno-economic analysis of onshore and offshore wind farms in Türkiye
Türkiye'deki karasal ve denizüstü rüzgar santrallerinin tekno-ekonomik analizi
SAMET ERGİŞİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Wind resource assessment on the campus area of Izmir Institute of Technology: Use of multi point data sources
İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü kampüs alani rüzgar kaynağinin değerlendirilmesi: Çoklu nokta veri kaynaği kullanimi
ÇAĞDAŞ ÜNVEREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Enerjiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BARIŞ ÖZERDEM