Dalga enerjisi dönüşüm sistemlerinde enerji hasatı için piezoelektrik malzeme kullanılması durumunda sistemlerin modellenmesi ve analizinin yapılması
Modeling and analysis of the wave energy converting systems in case of using piezoelectric materials for harvesting energy
- Tez No: 436481
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET KOCA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dalga Enerjisi, Enerji Hasatı, Piezoelektrik Malzemeler, Dalga Üreteci, Sayısal Dalga Tankı, Sıvı Hacmi Methodu, Wave Energy, Energy Harvesting, Piezoelectric Materials, Wave-Maker, Numerical Wave Tank, Volume of Fluid (VOF) Method
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan dalga enerjisinden piezoelektrik malzemeler kullanılarak enerji hasatı yapmak (elektrik gücü elde etmek) için dalga enerjisi dönüşüm sistemi benzetimi yapılarak geliştirilen sistem sayısal olarak incelenmiştir. Dalga enerjisi dönüşüm sistemleri; konumlandırıldıkları okyanus ve denizlerin özelliklerine göre, belirli aralıklardaki dalga boyları ile genliklerinde çalışmak üzere tasarlanmıştır. Kullanılamayan ölçekteki dalga enerjisinden yararlanabilmek için yapılan araştırmalarda, dalga hareketlerinin oluşturduğu titreşimlerin dalga enerjisi hasadında piezoelektrik malzeme kullanılmasına imkân verdiği görülmüştür. Piezoelektrik malzemeler, etkiyen kuvvetler sonucu iç yapılarında oluşan yer değiştirmeler sebebiyle voltaj üretmektedirler. Bu voltaj uygun bir çevirici devreden geçirilerek enerji elde edilir. Bu tezin amacı, piezoelektrik malzemeler kullanılarak tasarlanan enerji dönüşüm sistemine değişken özelliklere sahip dalgaların etki etmesi sonucu oluşacak güç miktarının sayısal analizler ile hesaplamaktır. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) paket programı olan ANSYS'in Fluent modülünde sayısal yöntemlerle incelenmesi dalga hareketlerinin sistem üzerine etki eden değişken basınç ve kuvvet değerleri için zamana bağlı modellenmesi ile yapılmıştır. ANSYS'in Transient Structural modülünde piezoelektrik malzemelerin bağlı olduğu levhaya etkiyen basınç sonucu meydana gelen şekil değiştirme, piezoelektrik malzemelerin ürettiği gücün hesaplanılmasında kullanılmıştır. Dalgadan üretilen enerji için kullanılan bağıntı ile üretilen elektrik gücü Root Mean Square (RMS) değerine ulaşılmıştır. RMS değerleri genliği 2 m altındaki dalgalar için 1.4 W değerinden az bulunmuştur. Dalga üretecinin su altındaki konum değişikliği, dalga boyu, su derinliği, dalga periyodu üretilen güç miktarını değiştirmektedir.
Özet (Çeviri)
Modeling and Analysis of The Wave Energy Converting Systems in case of Using Piezoelectric Materials for Harvesting Energy Wave energy conversion system is developed to harvest energy (gain electrical power) from wave energy, which is one of the renewable energy sources, by using piezoelectric materials. Developed system is analyzed numerically. The wave energy transition systems are designed to work on specified wave length and amplitude in accordance with constructed on ocean and sea properties. The investigations about the small scale wave using showed that the vibrations of wave allowed to use piezoelectric material. Some of force impressions on the piezoelectric material so the internal structure removes and product voltage. This voltage is passed the possible converter circuit and get the energy. The purpose of this thesis is to calculate the electrical power which is made by the effect of waves at different parameters on energy generation system designed by using piezoelectric materials by using numerical analysis. Computational Fluid Dynamics Fluent software package in which it is performed with ANSYS Fluent module examination by numerical methods for time-dependent modeling of wave pressure and forces affecting variable values on the system. ANSYS Transient Structural module is used to calculate the power produced by the piezoelectric materials with the effect that the result of pressure occurring strain on the plate piezoelectric materials placed. Electric power generated by the power is calculated from the wave equation used to Root Mean Square (RMS) value has been reached . Amplitudes were less than 1.4 W RMS values for waves under 2 m. Underwater position change of the wave generator, wave height, water depth, wave period and cause the changes in amount of power produced.
Benzer Tezler
- Dalga enerjisi dönüşüm sistemlerinde enerji hasatı için piezoelektrik malzeme kullanılarak tasarlanan sistemlerin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the systems designed by using piezoelectric material for energy harvest in wave energy transformation systems
KÜBRA ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mekatronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KOCA
- RF energy harvesting in S band in wireless communication systems
Kablosuz haberleşme sistemlerinde S bandında RF enerji hasatlama
EMRE İŞCEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER
- High impedance fault detection in medium voltage distribution systems using wavelet transform
Dalgacık dönüşümü kullanılarak orta gerilim dağıtım sistemlerinde yüksek empedanslı arıza tespiti
BARAA MAKKAWI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER USTA
- Enerji iletim sistemlerinde makine öğrenmesine dayalı kısa devre arıza analizi
Short circuit fault analysis based on machine learning in energy transmission systems
MUHAMMED TARIK BAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAT PAMUK
- Voltage control of a stand alone hybrid system using fuzzy logic controller
Bulanık mantık algorıtması kullanarak hıbrıt sıstemlerın voltaj kontrolu
ASGAR MOSTAFAZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OMER USTA