Numerical and experimental study with optimization of a small–scale vertical axis wind turbine
Küçük ölçekli dikey eksenli rüzgar türbinin optimizasyonu ile ilgili sayısal ve deneysel çalışma
- Tez No: 478583
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NADER JAVANI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Bu çalışmada; şehir aydınlatması gibi kentsel enerji ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla küçük ölçekli bir rüzgar türbini geliştirilmiştir. Uygulama göz önünde bulundurularak, küçük ölçekli rüzgar türbini aerodinamik ve fizibilite açısından analiz edilmiştir. Bu amaç doğrultusunda dizayn edilen türbin, düşük rüzgar hızlarında bile başlangıç tahriğine ihtiyaç duymayan“starting-up”tipi rüzgar türbinidir. Bu çalışmada 3 kanatlı dikey eksenli“savonious”tip kullanılmıştır. Bu amaç doğrultusunda 2 boyutlu“Hesaplanabilir Akışkanlar Dinamiği”analizleri ile karşılaştırmalı çalışmalar yapılmış ve yapılan çalışmalar içerisindeki optimum dizayna sahip en verimli kanat geometrisi bulunmuştur. Statorların pozisyonu ve geometrisi, verimi artıran türbin yapısını ve stator pozisyonunu geliştirmek amacıyla modellenmiştir. Son olarak 3 boyutlu HAD çalışmaları yapılarak gerçek durumlara yönelik sayısal veriler alınmıştır. Seçilen dairesel sonlu profile sahip eliptik şekilli geometri, dairesel şekilli geometriye nazaran daha verimlidir. Optimum geometri, ilgili hesaplamaları uygulamak amacıyla seçilmiştir. Model değerlendirmesi, deneysel veriler ve simülasyon çıktılarıyla hesaplanan güce göre yapılmıştır. Ayrıca, türbinin zirve verimi %35 oranında artırılmıştır. Model değerlendirmesi, deneysel verileri ve ölçülen gücü simülasyon çıktılarıyla karşılaştırarak gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
n the current study, a small-scale wind turbine is investigated in order to provide energy requirements such as lighting in urban areas and small scale power needs. Regarding the application, a small- scale wind turbine has been analyzed aerodynamically and in terms of feasibility aspects. The turbine is designed to be a starting-up type which needs no initial excitation even at lower wind speeds. A three blade vertical axes savonius type has been considered in this study. Analytical and numerical analyses in two-dimensions are carried out to determine the optimum design and the most efficient blade geometry. The geometry and position of stators have been modeled to improve the structure of turbine and position of stators which increase the efficiency due to diffuser angle to guide wind through the blades. Numerical studies are conducted in 3 dimensional CFD which shows that the peak efficiency of the turbine has been improved up to 35%. The selected geometry which is determined to be elliptical shaped with circular end profile has higher efficiency than the circular shaped geometry. The optimum geometry has been built to carry out the related measurements. Model assessment has been carried out by comparing the experimental data and measured power with the simulation outputs.
Benzer Tezler
- Dış basınca maruz takviyeli silindirik kabukların yapısal stabilitesinin incelenmesi
An investigation on structural stability of ring stiffened cylindrical shells subjected to external pressure load
BÜLENT FIRAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YALÇIN ÜNSAN
- High temperature driven optimization of a hybrid rocket graphite nozzle design
Hibrit roket nozul tasarımının yüksek sıcaklık dayalı optimizasyonu
ŞULE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL
- Investigation of transposition models, optimization of tilt angles, and solar radiation intensity for fixed and tracked south-facing solar photovoltaic surfaces in provinces of türkiye
Transpozisyon modellerinin incelenmesi, türkiye illerinde sabit ve güneş takipli güneye bakan fotovoltaik yüzeyler için eğim açılarının ve güneş radyasyon yoğunluğunun optimizasyonu
BATUR ALP AKGÜL
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHasan Kalyoncu ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SADETTİN ÖZYAZICI
- Analysis and optimization of a small scale solar organic rankine cycle system for power generation
Küçük ölçekli solar organik rankine çevrimi ile güç üretimi analizi ve optimizasyonu.
UMUT SOYSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN BEDİR
PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ
- A novel energy-saving device for ships- gate rudder system
Gemiler için yeni bir enerji tasarrufu sağlayıcı sistem- gate rudder sistemi
ZEYNEP TACAR İLTER
Doktora
İngilizce
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN KORKUT