Su türbini tasarımı amaçlı sayısal yöntemler geliştirilmesi ve uygulanması
Development and application of numerical methods for design of hydraulic turbines
- Tez No: 378506
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU, DR. KUTAY ÇELEBİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Yenilenebilir enerji kaynakları arasında en büyük paya sahip hidrolik güç elektrik üretiminde çok verimli ve temiz bir enerji kaynağıdır. Hidrolik türbinler hidrolik enerjiden elektrik enerjisi sağlayan turbo makinelerdir. Francis türbinleri ise günümüzde en yaygın kullanılan hidrolik türbin tipidir. Her türbinin kendine özgü düşü ve debi değeri olmasından dolayı türbin tasarımı terzi usulü olarak adlandırılır ve önemli bir mühendislik çalışmasını gerektirir. Francis türbinlerinde geleneksel tasarım yöntemi deneyler, ölçümler ve model testlerinden oluşur, fakat bu yöntem önemli ölçüde zaman ve para gerektirmektedir. Son yıllarda bilgisayarların artan hesaplama gücü ve gelişen sayısal yöntemler ile Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) türbin tasarımı sürecinde kullanılan önemli bir araç haline gelmiştir. Türbinde meydana gelen oldukça karmaşık, türbülanslı ve üç boyutlu akış HAD yardımıyla çözülebilmekte ve türbinin performans tahmini kolayca yapılabilmektedir. Bu çalışmada, literatürdeki mevcut teorik ve deneysel esaslar ile ticari HAD kodları birleştiren bir tasarım yöntemi ile bir Francis türbinin tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarım süreci türbin bileşenlerinin ilk ölçülerinin belirlenmesiyle başlar. Türbin içerisindeki akış HAD araçları ile incelenerek istenilen hidrolik verim ve türbin isterleri karşılanıncaya kadar türbin üzerinde gerekli iyileştirmeler yapılır. Son tasarımda elde edilen sonuçlar türbin performansının HAD ile doğru tahmin edilebildiği ve oluşturulan HAD temelli tasarım yönteminin başarılı bir şekilde çalıştığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Hydropower, the largest source of renewable energy, is a clean and very efficient way to generate electricity. Hydraulic turbines are turbo machines which produce electricity from hydraulic energy. Francis type turbines are the most common one in use today. The design of these turbines is called tailor-made due to their unque head and discharge and and it requires high engineering effort. Francis turbines are traditionally designed by means of experiments, measurements and model tests, but this process requires a great deal of time and money. Increasing computational power of computers and developing numerical methods during the last decades, Computational Fluid Dynamics (CFD) has become a very important tool at the design process of hydraulic machines. CFD is able to solve complex, three- dimensional and turbulent flows occurring in turbines and the performance of the turbine can be easily predicted. In this study, the design of a Francis turbine is accomplished by using a design methodology integrating theoretical and experimental fundamentals of hydraulic machines with commercial CFD codes. The design process begins with the selection of initial dimensions of turbine components. Required improvements on turbine are carried out to improve the overall hydraulic efficiency and obtain the final turbine specifications by solving the flow in the turbine with CFD tools. The results obtained at the final design show that the performance of a turbine can be predicted accurately and applied CFD-based design methodology is successful at turbine design.
Benzer Tezler
- Design and analysis of a vertical axis water turbine for river applications using computational fluid dynamics
Hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak nehir uygulamaları için dikey eksenli su türbini tasarımı ve analizi
EREN DEMİRCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. MEHMET HALUK AKSEL
YRD. DOÇ. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- Kepez Hidroelektrik Santrali'nin saha ölçümleri ve sayısal bazlı hidrolik analizi
Hydraulic analysis of Kepez Hydroelectric Power Plant based on site measurements and numerical analysis
GÜLSEVİM SEPETCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU
DR. KUTAY ÇELEBİOĞLU
- Coriolis tipi kütlesel debimetrelerde basınç kaybının modellenmesi
Modelling pressure loss of coriolis type flowmeter
ATA EFEKAN BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
- Hidrojen yakıtlı,çok amaçlı bir bileşik ısı-güç santrali tasarımı, teknik ve ekonomik analizleri
Design, technical and economical analyses of a multi-objective hydrogen-fed cogeneration system
PAŞAOĞLU AYŞEGÜL
- Energy, exergy, economic and environmental-based design, analysis and multi objective optimization of novel solar tower-based gas turbine cycle multi-generation systems with new performance criteria
Özgün güneş kuleli gaz türbini çevrimli çoklu-üretim sistemlerinin yeni performans kriterleri ile enerji, ekserji, ekonomik ve çevresel tasarımı, performans analizi ve çok amaçlı optimizasyonu
MERT ÇOLAKOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURMAYAZ