Geri Dön

Computational fluid dynamic analysis of wind loads acting on ground mounted solar panels

Zemine monte güneş panellerine etkiyen rüzgar yüklerinin sayısal akışkanlar dinamiği ile analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 383212
  2. Yazar: VEYSEL EMRE USLU
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. AFŞİN SARITAŞ, DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 117

Özet

Güneş enerjisi, yenilenebilir enerjinin bir parçası olması ve gün geçtikçe artan enerji tüketimi sebebiyle önemini sürekli arttırmaktadır. Her ne kadar kullanılacak fotovoltaik hücrelerin geliştirilmesi bir çok araştırmacının dikkatini çeken bir konu haline gelse de, güneş panellerinin destek yapıları hakkında yapılmış çalışmalar hala çok sınırlı sayıdadır. Bu çalışmada, güneş panellerine etkiyen en önemli yük olan rüzgar yükü incelenmiştir. Rüzgarın etkilerini bulma amacıyla, sayısal akışkanlar dinamiği analizleri yürütülerek etki eden rüzgar kuvvetleri incelenmiştir. Bundan önceki yapılmış çalışmalardan farklı olarak bu çalışmada arka arkaya sıralanmış güneş panelleri ve arka arkaya yerleştirilme sonucunda ortaya çıkarak önemli etkileri bulunan siper etkisi üzerinde durulmuştur. Yürütülen sayısal çalışmaları desteklemek amacıyla rüzgar tüneli deneyleri gerçekleştirilmiştir. Diğer taraftan literatürde sunulan çalışmalar da tezin kapsamı içinde yürütülen sayısal çalışmaların doğrulanması için kullanılmıştır. Sürekli durumlu SST k- türbülans sayısal modeli ile analizler gerçekleştirilmiştir. Doğrulama çalışmalarında kullanılan 3 boyutlu ve 2 boyutlu sayısal modellerin karşılaştırılması sonrasında benzer sonuçların elde edilmesinden dolayı, analizlerin hızını arttırmak amacıyla tezin devamında ardarda yerleştirilen panellerde oluşan siper etkisinin incelenmesi kısmında 2 boyutlu modellemelerle devam edilmiştir. Bu etkilerin bulunması amacıyla 10 panel ardarda yerleştirilmiş, normal ve ters rüzgar akışlarına ek olarak, farklı panel uzunluğu, yerden yükseklik, arka arkaya konan iki güneş paneli arasındaki mesafe ve panellerin eğimleri değişkenler olarak dikkate alınarak parametrik analizler yürütülmüştür.

Özet (Çeviri)

Solar energy becomes more important day by day as a result of being part of renewable energy and increasing energy consumption. Although development of photovoltaic panels is enjoying the attention of many researchers, there has not been enough study towards determination of the loads acting on supporting structures of these systems yet. In this thesis, CFD analysis is mainly employed in order to model, analyze and understand the effects of the wind forces acting on solar panels. Also, different from previous studies in this field, this study is more focused on the consecutive placement of ground mounted solar panels and realizing the importance of the sheltering effect. Wind tunnel testing is used to verify the numerical analysis. Moreover, CFD analysis and experiments available in the literature are considered for verification of the method employed in the analyses carried out in the thesis. Steady state SST k- turbulence model is considered in CFD analysis. Both 2D and 3D analyses are carried out, and it is observed that for the case of solar panel arrangements considered in this thesis, 2D analyses provides accurate results with robust modelling and solution in terms of computation time. Thus, 2D analyses approach is undertaken in the parametric analyses presented in the later part of the thesis, where sheltering effect in solar farms is investigated by considering 10 rows of panels. Parametric analyses are performed for both forward and reverse wind flows by considering panel length, clear height from the ground, spacing between 2 consecutive solar panels and tilt angle (inclination) as variables.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    14214

    Jack-up platformunun deterministik titreşim analizi: et kalınlığının titreşim genlik ve rezonansına etkisi

    The Deterministic vibration analyse of the jack-up platforms: the effects of the structure thickness on the amplitude and resonance of vibration

    İSMAİL YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1990

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. L. MACİT SÜKAN

  2. Tez No

    467209

    Kısmen veya tamamen akışkana daldırılmış sonsuz derin akışkan ortamındaki kabukların hidroelastik ve elastoakustik analizi

    Hydroelastic and elastoacoustic analysis of partially and fully submerged shells in infinitely deep water

    İBRAHİM TUĞRUL ARDIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET ERGİN

  3. Tez No

    613322

    Büyükçekmece gölü yüzer güneş enerjisi sistemleri üzerine etkiyen rüzgar ve dalga yüklerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemiyle analizi

    Analysis of wind and wave loads affecting floating solar energy systems in Büyükçekmece lake

    ALİ OSMAN MUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN

  4. Tez No

    354380

    Flow field around tall buildings

    Yuksek yapilar in etrafindaki akim alani

    OMAR A. MAHMOOD

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    İnşaat MühendisliğiGaziantep Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Bölümü

    Assist. Prof. MEHMET İSHAK YÜCE

  5. Tez No

    438144

    Osman Gazi köprüsüne etkiyen rüzgâr yüklerinin HAD metodu ile incelenmesi

    Investigation of wind loads effect on Osman Gazi bridge using CFD

    VOLKAN KİRİÇÇİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    İnşaat MühendisliğiAnadolu Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. AHMET OZAN ÇELİK

Geri Dön