Biyomimetik ve tersine mühendislik yöntemleriyle küçük ölçekli, yatay eksenli rüzgar türbini kanat tasarımı
Small scale, horizontal axis wind turbine blade design; by using biomimetics and reverse engineering methods
- Tez No: 392175
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HASAN SELİM ŞENGEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
Küresel çapta artan nüfus ve nüfusa bağlı olarak artan enerji ihtiyaçlarına çözüm bulmak amacıyla son yıllarda yapılan çalışmaların sayısı gün geçtikçe artmaktadır. Bu çalışmaların en büyük amacı; doğaya verilen zararı en aza indirerek enerji dönüşümü sağlamaktır. Bunun en verimli ve ekonomik yolu ise yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılmasıdır. Tüm bu durumlar göz önüne alındığında araştırmacıların hedefi haline gelen rüzgar enerjisi ve rüzgar enerjisinden elektrik enerjisi dönüşümünü sağlayan rüzgar türbinleri, son yılların en gözde“yeşil enerji”kaynağı olarak görülmektedir. Rüzgar türbinlerinin verimlilik gelişimi, yapısal olarak uygun malzemelerin kullanılması ve aerodinamik olarak efektif tasarımların seçilmesiyle doğru orantılıdır. Bu çalışma kapsamında kanat tasarımı yapılırken, enerji dönüşümü olarak daha verimli, yapısal olarak daha dayanıklı olacağı düşünülerek, kanat mikro mimarisi sayesinde doğada maruz kaldığı aerodinamik kuvvetlere karşı dayanıklılık kazanmış Odonata takımının, nesli tükenmiş bir türü olan Stenophlebia Amphitrite kanat yapısı (Fleck and Bechly, 2003), rüzgar türbinlerinin kanat yapıları ile eşdeğer görülerek incelenmiştir. Görüntü işleme ve tersine mühendislik yöntemleri kullanılarak bilgisayar ortamında üç boyutlu hale getirilen kanat yapısı, biyomimetik yaklaşımlarla optimize edilmiş ve sonlu elemanlar metodu tabanlı mekanik analizleri yapılarak verimliliği incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda, biyomimetik kanat modelinin yapısal olarak aerodinamik kuvvetlere karşı dayanıklı ve güvenilir bir şekilde çalışarak, %46 verim, 3,55 kW güç ile elektrik enerjisi dönüşümü yapabildiği tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The number of researches about the globally increasing population and to finding solutions to the energy problems because of this, is constantly increasing in the last decades. The most important purpose of these researches is to minimize the damage done to the nature by ensuring energy conversion. The most efficient and economical way to achieve this is to use renewable energy resources. Considering these, wind power and wind turbines convert wind energy to electrical energy which has become the focus of researchers, is seen as the most popular“green energy”resource of the last decades. The efficiency progress of wind turbines is directly proportional to using structurally appropriate materials and choosing aerodynamically efficient designs. In this research, considering it will be more efficient in regards to energy conversion, and more durable structurally; the wing design of Stenophlebia Amphitrite (Fleck and Bechly, 2003) which is a breed of extinct species from the Odonata order that gained endurance against aerodynamic forces it has been exposed to in nature with its micro architectural design, is analysed considering it is equivalent with the design of wind turbines. The wing design, that has been transformed into 3D by using image processing and reverse engineering methods, has been optimized by biomimetic approaches and finite element method based mechanical analysis. In light of these examinations, it is seen that the biomimetic model is mechanically durable and compatible that it converts electrical energy with 46% efficiency and 3.55 kW of power.
Benzer Tezler
- Bilgisayar destekli optimizasyon kullanılarak biyomimetik yaklaşımla elektroforetik depolanan hidroksiapatit/kitosan/kollajen/h-BN biyokompozit kaplamaların mekanik, tribolojik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical, tribological and corrosion characteristics of hydroxyapatite/chitosan/collagen/h-BN biocomposite coatings electrophoretically deposited with biomimetic approach using computer-assisted optimization
ALİ TOZAR
Doktora
Türkçe
2017
BiyomühendislikMustafa Kemal ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKİ KARAHAN
- Evolutionary engineering of chromium-resistant Saccharomyces cerevisiae for biomimetics
Evrimsel mühendislik yöntemi ile kroma -dirençli Saccharomyces cerevisiae suşlarının biyobenzetim amaçlı geliştirilmesi
ÜLKÜ YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. CANDAN TAMERLER BEHAR
DOÇ.DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR ÖZTEMEL
- Mekan biçimlenmesinde morfogenetik denemeler
Morphogenetic approaches to architectural form
TEVFİK SAYGIN ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİZAM ONUR SÖNMEZ
- Hidrotermal ön-işlem yapılmış titanyum yüzeyinin yapay vücut sıvısı (SBF) yardımıyla apatit mineraliyle kaplanması
Apatite coating of hydrothermally pre-treated titanium surface in simulated body fluid (SBF)
DİLEK TEKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KORAY ÖZTÜRK
- Evolutionary engineering of iron-resistant Saccharomyces cerevisiae for biomimetics
Evrimsel mühendislik yöntemi ile demire dirençli Saccharomyces cerevisiae?nın biyomimetik amaçlı eldesi
BERRAK GÜLÇİN BALABAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR