Design optimization of whiffletree systems for wind turbine blade testing
Rüzgar türbini pervane kanatları testleri için yük ağacı sistemlerinin tasarım eniyilemesi
- Tez No: 355351
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Yük ağacı tasarımı, rüzgar türbini pervane kanadı, test yük optimizasyonu, statik pervane kanat testi, Whiffletree design, wind turbine blade, test load optimization, static blade testing
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Bu tezde, bir rüzgar türbini pervane kanadına dağıtılmış test yükleri uygulayarak seçilmiş olan bir tasarım yük koşulundaki yükleri benzetmekte kullanılan yük ağacının tasarım eniyilemesi yapılmıştır. İlk olarak, seçilen tasarım yük koşulu için dağıtılmış tasarım yükleri Microsoft (MS) EXCEL kullanılarak hesaplanmıştır. Daha sonra, tasarım yüklerine göre pervane kanat genişliği boyunca en iyi moment dağılımını veren yük semerlerinin en uygun yerlerini bulmak için MS EXCEL'in Çözücü Eklentisini kullanarak test yük eniyilemesi gerçekleştirilmiştir. Test yük eniyileme sürecini basitleştirmek ve genelleştirmek için Grafik Kullanıcı Ara Yüzü ve gömülü eniyileme algoritmaları olan bir araç MATLAB ile hazırlanmıştır. Test yük eniyilemesinde semer yerleri ve ilişkin yük değerlerini elde etmek için MATLAB'in genetik algoritma ve eğim temelli eniyileme algoritmaları melez formda kullanılmıştır. Yük ağacı sisteminden farklı olan vinçle yükleme yöntemi seçeneğini göstermek ve geliştirilen eniyileme aracını daha uzun bir pervane kanadında uygulamak için NREL kıyıdan uzak 5-MW temel rüzgar türbini pervane kanadı için tasarım yükleri hesaplanmış ve test yük optimizasyonu yapılmıştır. Son olarak, eniyileme ile elde edilen semer yerlerine göre semerlerle ana yük uygulama aparatını birleştiren yük ağacı tasarlanmıştır. Sonuçlar MATLAB içerisinde gömülü eniyileme algoritmalarını kullanarak geliştirilmiş eniyileme aracının, en uygun yük uygulama noktalarını ve ilişkin yük değerlerini yük ağacı sistemi ve vinçle yükleme yönteminin ikisi için de başarıyla elde ettiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the design optimization of a whiffletree system, which is used to simulate the loads for a selected design load case by applying discrete test loads on a wind turbine blade, is performed. Firstly, distributed design loads are calculated for the selected load case by using Microsoft (MS) EXCEL. Then, the test load optimization is performed with the Solver Add-In of the MS EXCEL to find the optimum locations of the load saddles which give the best moment distribution along the blade span according to the design loads. To simplify and generalize the test load optimization process, a tool with Graphical User Interface (GUI) is prepared with MATLAB which has built-in optimization algorithms. Genetic algorithm and gradient based optimization algorithms of MATLAB are used in hybrid form to determine the saddle locations and associated force values for test load optimization. To demonstrate the winch loading method option, which is different from the whiffletree system, and to apply developed optimization tool in a much longer blade, design loads for the NREL offshore 5-MW baseline wind turbine blade is calculated and test load optimization is performed. Finally, the whiffletree is designed to connect the primary load introduction apparatus with the saddles according to the saddle locations obtained by optimization. Results show that the developed optimization tool which makes use of the built-in optimization algorithms in MATLAB successfully determines the optimum load introduction points and associated force values both for the Whiffletree system and winch loading case.
Benzer Tezler
- Design optimization of a plastic cover under impact loading
Darbe yükü altındaki plastik bir kapağın tasarım optimizasyonu
UĞUR ŞAHİNKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET SİNAN ÖKTEM
- Design optimization of a hybrid vibration control system for buildings structures
Bina yapıları için bir hibrit titreşim kontrol sisteminin tasarım optimizasyonu
BASEL SALAAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Deprem Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GEBRAİL BEKDAŞ
- Dağıtım transformatörlerinin metasezgisel algoritmalarla tasarım optimizasyonu
Design optimization of distribution transformers with metaheuristic algorithms
LEVENT ALHAN
Doktora
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEJAT YUMUŞAK
- Kavrama metalik disk elemanının pedal konforu ve yorulma dayanımı açısından evrimsel algoritma ile tasarım optimizasyonu ve prototip üretimi
Design optimization of clutch cushion disc in terms of pedal comfort and fatigue strength and prototype production
SAMET KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECMETTİN KAYA
- Meta-sezgisel metotlar ile rüzgar türbini sistemlerinin tasarım optimizasyonu
Design optimization of wind turbine systems with meta heuristic methods
OZAN KARAHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziosmanpaşa ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ULAŞ EMİNOĞLU