Aerodynamic optimization of horizontal axis wind turbine blades by using cst method, bem theory and genetic algorithm
Yatay eksenli rüzgar türbini kanatlarının sınıf-şekil transformasyonu metodu, pala elemanı momentum teorisi ve genetik algoritma kullanılarak aerodinamik optimizasyonu
- Tez No: 595807
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Enerji, Aeronautical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, yatay eksenli rüzgar türbini rotor kanat kesiti ve pala geometrilerinin aerodinamik tasarım ve optimizasyon çalışması farklı kanat kesiti gösterimleri ve genetik algoritma kullanılarak yapılmıştır. Kanat kesiti geometrisi tasarımında iki farklı kanat kesiti gösterimi, Sınıf-Şekil Transformasyonu (CST) metodu ve Parametrik Kesit (PARSEC) metodu, kullanılmıştır. Aerodinamik veriler, bir potansiyel akış çözücüsü olan XFOIL yazılımı ile elde edilmiştir. Rotor güç hesaplamaları için Pala Elemanı Momentum (BEM) teorisi kullanılmıştır. Genetik Algoritma (GA), rotor maksimum güç üretimi amacıyla, pala boyunca kanat kesitleri, veter uzunluğu ve burkulma açısı optimizasyonunda kullanılmıştır. Seçilen rotorlar için doğrulama çalışmaları yapılmıştır. Yapılan tasarım ve optimizasyon çalışmaları ve aerodinamik performans karakteristikleri hesaplamaları literatürdeki mevcut test rüzgar türbin verileri ile karşılaştırılmıştır. Optimize edilmiş kanat kesiti geometrilerini de kullanarak yeni rotor palaları tasarlanmış, analizleri yapılmış ve aerodinamik performans artırımları incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an aerodynamic design and optimization study for rotor airfoils and blades of Horizontal Axis Wind Turbines (HAWTs) is performed by using different airfoil representations and genetic algorithm. Two airfoil representations, the Class-Shape Transformation (CST) method and the Parametric Section (PARSEC) method, are used for the airfoil geometry designs. Their aerodynamic data is obtained by a potential flow solver software, XFOIL. The Blade Element Momentum (BEM) theory is used to calculate the rotor power production. Genetic Algorithm (GA) is used to optimize the airfoils, chord length and twist angle along the blade span for maximum rotor power production objective. For selected rotors, the validation cases are performed. The design and optimization studies and the calculations of the aerodynamic performance characteristics are compared with the selected test wind turbine data available in the literature. By using the optimized airfoil profiles, new blades are designed, analyzed and their aerodynamic performance enhancements are examined.
Benzer Tezler
- Aerodynamic design and optimization of horizontal axis wind turbines by using BEM theory and genetic algorithm
Yatay eksenli rüzgar türbinlerinin BEM teorisi ve genetik algoritma kullanılarak aerodinamik tasarım ve optimizasyonu
ÖZLEM CEYHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL H. TUNCER
YRD. DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL
- Eğimli bir yatay eksenli rüzgar türbini kanadının aerodinamik tasarımı ve optimizasyonu
Aerodynamic design and optimization of a swept horizontal axis wind turbine blade
MEHMET NUMAN KAYA
Doktora
Türkçe
2019
Havacılık ve Uzay MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK KÖSE
PROF. DR. OĞUZ UZOL
- Ice accretion prediction on wind turbine blades and aerodynamic shape optimization for minimizing power production losses
Rüzgar türbin pallerinde buz birikim tahmini ve güç üretim kayıplarını düşürmek için aerodinamik şekil eniyilemesi
ÖZCAN YIRTICI
Doktora
İngilizce
2018
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI TUNCER
PROF. DR. SERKAN ÖZGEN
- Yatay eksenli rüzgar türbini kanat performansı üzerine hava akış yarıklarının etkisinin incelenmesi.
Investigation of the effect of air flow slots on horizontal axis wind turbine blade performance.
ADILKHAN TUKEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiSakarya ÜniversitesiYenilenebilir Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEMİL YİĞİT
- 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
2025
EnerjiBaşkent ÜniversitesiEnerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHİR YAVUZ