Investigation of wake characteristics of a Darrieus type wind turbine
Darrieus tipi bir rüzgar türbininin art izi karakteristiklerinin incelenmesi
- Tez No: 548847
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPASLAN TURGUT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Farklı çalışma durumlarında türbin benzetimlerinin sistematik şekilde incelenmesi önemlidir. Bu sebeple düz kanatlı Darrieus tipi iki farklı dikey eksenli rüzgar türbini, iki ve üç boyutlu modelleme ile ANSYS-Fluent paket programı kullanılarak incelenmiştir. İlk türbin önceden yapılmış olan deneysel ve sayısal çalışmalarda kullanılmış NACA0018 kanat yapısına sahip iki kanatlı bir türbindir. İkinci türbin ise NACA4418 kanat yapısına sahip üç kanatlı prototip türbindir. Model geometrileri daha önce literatürde kullanımış olan türbin çapına bağlı olarak değişiklik gösteren bir büyüklüğe sahiptir. Sayısal analizlerde zamana bağlı Reynolds-Ortalamalı-Navier-Stokes denklemleri k-ω SST türbülans modeli yardımıyla çözümlenmiştir. Süreklilik ve momentum denklemleri SIMPLEC metodu ile çözümlenmiştir. Ağdan bağımsızlık, zaman adımının türbin başarımı üzerindeki etkisi ve üçüncü boyutun yakın ve uzak art izi üzerindeki etkisi gibi farklı etkenler farklı koşullarda incelenmiştir.Referans türbin geometrisinin iki ve üç boyutlu modellemelerinin sayısal çözümlenmesi ile yakın ve uzak art izi incelenmiştir. Prototip türbin modelinin iki boyutlu benzetimi ile farklı çalışma şartlarında türbin başarımı ve yakın art izi incelemesi yapılmıştır. Farklı serbest rüzgar hızlarının ve farklı dönüş hızlarının türbin davranışları üzerindeki etkisi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
It is essential to investigate turbine behaviors and wake characteristics of vertical axis turbines in different working situations in a systematic way. In this reason two different H-rotor Darrieus type vertical axis wind turbines was investigated using ANSYS Fluent software by two dimensional and three dimensional computational fluid dynamics simulations. First turbine was a two NACA0018 bladed reference turbine for validation which was studied before both experimentally and numerically. Second turbine was a three NACA4418 bladed prototype. The dimensions of the domains depend on the diameter of the turbine and chord lenght which was derived from similar studies in the literature. Turbulence model k-ω SST is used to solve time-dependent Reynolds-Average-Navier-Stokes equations in unsteady simulations. Continuity and momentum equations was solved with SIMPLEC algoritm. Different parameters such as mesh independency, time step sizing, third dimensional effects on turbine performance and wake formation in near and far wake in various operating conditions were investigated. Two and three dimensional computational analysis were performed on reference turbine and near and far wake behaviours were investigated. Three dimensional computational analysis were performed on prototype turbine and performance characteristics on different conditions and near wake behaviours were examined. Turbine behaviors in different free stream wind speed conditions and rotational speed conditions were compared.
Benzer Tezler
- Dikey eksenli su türbinlerinde art izi bölgesinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the wake region of vertical axis water turbine
SERCAN YAĞMUR
Doktora
Türkçe
2021
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FARUK KÖSE
- Investigation of wake flow characteristics of a splitter plate with different porosity behind a vertical cylinder
Değişik geçirgenlikli ayırıcı plakanın dikey silindir ardıl akışa etkisinin incelenmesi
SERDAR ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN AKILLI
- Experimental investigation of the effects of tip-injection on the aerodynamic loads and wake characteristics of a model horizontal axis wind turbine rotor
Uç enjeksiyonunun yatay eksenli bir model rüzgar türbininin aerodinamik yük ve iz bölgesi karakteristikleri üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi
ANAS ABDULRAHIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
- Experimental investigation of the effects of tip injection on the characteristics of the tip vortex on a model wind turbine
Uç enjeksiyonunun uç girdabının karakteristiği üzerindeki etkilerinin model bir rüzgar türbini üzerinde deneysel olarak incelenmesi
EZGİ ANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
- Experimental investigation of waveform tip injection on the characteristics of the tip vortex
Dalga şekli uç enjeksiyon yönteminin uç girdabı karakteristiğine etkisi
YASHAR OSTOVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OGUZ UZOL