Geri Dön

Analyses of energy, exergy and aerodynamic characteristics of horizontal axis wind turbines with economic evaluation

Yatay eksenli rüzgar türbinlerinin enerji, ekserji ve aerodinamik karakteristiklerinin analizi ile ekonomik değerlendirmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 577220
  2. Yazar: MELİH SARI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BEŞİR ŞAHİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Çukurova Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada, Türkiye'nin Doğu Akdeniz Bölgesi'nde bulunan iki adet rüzgar santraline ait dört adet üç kanatlı 3 MW kapasiteli rüzgar türbininin enerji, ekserji ve ekonomik analizi ile beş adet üç kanatlı 2 MW kapasiteli rüzgar türbininin enerji ve aerodinamik karakteristik analizleri yapılmıştır. Saatlik rüzgar hızları, güç değerleri, rüzgar yönü ve sıcaklıklar gibi ölçülmüş veriler düzenlenmiştir. Çıkarılan güç, alternatör verimi, mekanik verim, hava yoğunluğu, rotor yarıçapı ve rotor diskindeki akış hızı kullanılarak bulunan eksenel indüksiyon faktörü ve rotor diskindeki akış hızı yardımıyla giriş ve çıkış rüzgar hızları tespit edilmiştir. Güç katsayısı, itme kuvveti ve itme katsayısı hesaplanmıştır. Tüm türbinler için akış indüksiyon faktörü, 5 m/s'den sonra hızla artmakta, 10 m/s'den sonra hızla azalmaktadır. Akış yönündeki rüzgar hızı yaklaşık 6 m/s olduğunda, tüm rüzgar türbinleri benzer şekilde davranmaktadır ve maksimum ekserji verimlerine sahiptirler. Maksimum 2 MW kapasiteye sahip yatay eksenli rüzgar türbininden, yıllık ortalama 8.49 m/s akış hızı altında, %30'luk bir türbin güç katsayısı ve 6.57'lik kanat ucu hız oranı ile, yıllık ortalama 672.68 kw güç elde edilmiştir. Son olarak, üretilen bir birim elektrik enerjisinin özgül maliyetini belirlemek için rüzgar türbinlerinin ekonomik analizi yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, energy, exergy and economic analyses of three-bladed four wind turbines having rated power of 3 MW, and also analyses of energy and aerodynamic characteristics of three-bladed five wind turbines having rated power of 2 MW of two different wind turbine power plants located in Eastern Mediterranean region of Turkey were performed. The measured data such as hourly wind speeds, power values, wind direction and temperatures were arranged. Inlet and outlet wind velocities of wind turbines were found with the aid of the streamwise velocity at the rotor disc and the axial flow induction factor which were calculated using the extracted power, the alternator efficiency, the mechanical efficiency, air density, rotor radius and the streamwise velocity at the rotor disc. The power coefficient, thrust force and The thrust coefficient were determined. Flow induction factor for all turbines increases rapidly after 5 m/s and decreases rapidly after 10 m/s. When the streamwise wind velocity is nearly 6 m/s, all wind turbines behave similarly and they have maximum exergy efficiencies. The horizontal axis wind turbine having the maximum capacity of 2 MW produces an average output power of 672.68 kW for a year under the yearly average free-stream wind speed of 8.49 m/s, with a turbine power coefficient of 30% and a blade tip speed ratio of 6.57. Lastly, the economic analysis of those wind turbines was performed to define specific cost of electricity generation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    637616

    Rüzgar türbinlerinin sismik ve rüzgar yükleri altındaki davranışı

    Behavior of wind turbines under seismic and wind loads

    ELİF ALTUNSU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ SARI

  2. Tez No

    482483

    Wind energy assessment at Elspiaa Tripoli Libya: Design and performance of horizontal axis wind turbine using blade element momentum theory (BEMT)

    Elspiaa Tripoli Libya'daki rüzgar enerji değerlendirmesi: Blade element momentüs teorisini (BEMT) kullanarak yüksek aksam rüzgar türbininin tasarımı ve performansı

    HAMZA ABO NAMA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Makine MühendisliğiTürk Hava Kurumu Üniversitesi

    Makine ve Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assist. Prof. Dr. MOHAMED ELMNEFI

  3. Tez No

    66829

    Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri

    Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis

    ALİ ALPER AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN

  4. Tez No

    997280

    Nrel S826 kanat profiline sahip küçük ölçekli rüzgar türbininin aerodinamik optimizasyonu ve performans analizi

    Aerodynamic optimization and performance analysis of a small-scale wind turbine with nrel S826 airfoil

    ARMAGAN ERCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    EnerjiBaşkent Üniversitesi

    Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TAHİR YAVUZ

  5. Tez No

    310650

    Yatay eksenli rüzgar türbini palasının dinamik analizi

    Dynamic analysis of a horizontal axis wind turbine blade

    SERAP BAYTOK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN ORHAN KAYA

Geri Dön