Geri Dön

Analysis of a wind turbine foundation on stiff clay with analytical and 3d finite element methods

Katı kil üzerine kurulu bir rüzgar türbini temelinin analitik ve üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemleri ile analizi

PDF İndir

  1. Tez No: 612602
  2. Yazar: BAKİ EREN YAŞAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. NEJAN HUVAJ SARIHAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Karadaki rüzgâr türbini temellerinin ideal tasarımı, geoteknik mühendisliğinin son yıllarda ilgi duyulan bir konusu olmuştur. Ancak, literatür, karadaki rüzgâr türbini temellerinin üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi (3B SEY) ile tasarımı için oluşturulmuş sistematik bir metodoloji ve tasarımı etkileyen faktörleri değerlendiren pratik bir çalışma yönünden yoksundur. Bu çalışmanın amaçları (i) literatürü özetleyerek kapsamlı bir tasarım prosedürü sunmak, (ii) 3B SEY kullanarak karadaki rüzgâr türbini temellerinin tasarımı için gerekli kilit konuları araştırmak ve (iii) hem güvenli hem de ekonomik bir tasarım için önemli olan faktörleri vurgulamaktır. Bu amaçlar için, sert kil üzerinde kurulu 1.5 MW kapasiteli bir rüzgâr türbini, örnek bir çalışma olarak ele alınmış ve temel analizleri (taşıma kapasitesi, devrilme, kayma, dönme rijitliği, elastik oturma ve dönme açısından); analitik yöntem, Monte Carlo simülasyonu kullanılarak olasılıksal yöntem ve 3B sonlu elemanlar kullanılarak yapılmıştır. Sonuç olarak, rüzgâr türbini temellerinin oturma ve dönmesini doğru bir şekilde hesaplamak için, analitik yöntem yerine 3B sonlu eleman çözümleri önerilmiştir. Ayrıca, temel çapı ve zemin özelliklerindeki değişimler, başka bir deyişle farklı değişim katsayısı (DK) seviyeleri, yeterli performanstaki değişim açısından değerlendirilmiştir. DK seviyesi artışının, temelin yetersiz performans gösterme ihtimalinde artışa neden olduğu belirtilmiştir. Bu çalışma; mühendislere temel tasarım yöntemi sunmakta olup, onların zemin özelliklerindeki değişkenliği de hesaba katarak sağlam, güvenli ve ekonomik temel tasarımına ulaşmalarına yardımcı olacaktır.

Özet (Çeviri)

Optimum design of onshore wind turbine foundations have been a topic of interest in geotechnical engineering in recent decades. However, the literature is lacking a systematic methodology for the design of onshore wind turbine foundations with three-dimensional finite element method (3D FEM) and a practical study evaluating the factors affecting the foundation design. The goals of this study are (i) to present a comprehensive design procedure by summarizing the literature, (ii) to investigate the key issues for the design of onshore wind turbine foundations using 3D FEM and (iii) to highlight the important factors for ensuring both safe and economical design. For these purposes, a wind turbine with 1.5 MW capacity on stiff clay was taken as a case study and the analyses of the foundation (in terms of bearing capacity, overturning, sliding, rocking stiffness, elastic settlement and rotation) were conducted using analytical method, probabilistic method using Monte Carlo simulation, and 3D FEM. In conclusion, to calculate the settlement and rotation of wind turbine foundations accurately, using 3D finite element analysis was recommended instead of analytical method. Furthermore, the variation in foundation diameter and soil properties, i.e., different coefficient of variation (COV) levels, on satisfactory performance was evaluated. It was noted that the increase of COV level causes an increase in the probability of unsatisfactory performance of the foundation. This study demonstrates a foundation design methodology for practicing engineers and will be useful to reach robust, safe and economical foundation design for wind turbines considering the variability in soil properties.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    392961

    Zemin ankrajlarının taşıma gücü ve imal yöntemlerinin taşıma gücüne etkisi

    Soil anchor ultimate load capacity and construction methods effect on ultimate load capacity

    ANIL HELVACIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET OĞUZ TAN

  2. Tez No

    903954

    Preliminary geotechnical design of offshore wind turbine monopiles in Türkiye using FEM

    Türkiye'de açık deniz rüzgar türbini tekil kazıklarının sonlu elemanlar yöntemi ile geoteknik ön tasarımı

    ATASEV DOĞUKAN TAŞBAŞI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NEJAN HUVAJ SARIHAN

  3. Tez No

    201

    Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi

    Başlık çevirisi yok

    NACİYE TÜRKEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    Kimya MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA CEBE

  4. Tez No

    204

    Nükleer rezonasta moleküler yapıların incelenmesi (yapısal faz geçiş kuramları üzerine bir inceleme)

    Başlık çevirisi yok

    ABDURRAHMAN ANDİÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1986

    Fizik ve Fizik MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYTAÇ YALÇINER

  5. Tez No

    261

    Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri

    Başlık çevirisi yok

    TAHA ALİ AMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1985

    ZiraatEge Üniversitesi

    Peyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU

Geri Dön