Geri Dön

Küçük ölçekli rüzgar türbin kanadı tasarım ve sayısal analizi

Design and numerical analysis of the small scale wind turbine blade

  1. Tez No: 696147
  2. Yazar: KADİR KAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERDEM KOÇ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 218

Özet

Ülkeler, artan nüfus, refah seviyelerinin yükselmesi ve teknolojik gelişmeler nedeniyle artan enerji talebini yeryüzüne zarar vermeden, sürdürülebilir bir şekilde karşılamak amacıyla yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmiştir. En önemli yenilenebilir enerji kaynaklarından birisi olan rüzgar enerjisinden yararlanmak amacıyla rüzgar türbinleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada yatay eksenli rüzgar türbinlerinde enerji üretim zincirinin ilk halkası olan kanadın tasarımı aerodinamik ve mekanik açıdan ele alınmıştır. Yatay eksenli rüzgar türbinlerine ait 1 m uzunluğundaki kanadın aerodinamik ve mekanik tasarımı ile kanadın aerodinamik performans analizleri ve mekanik davranış analizleri gerçekleştirilmiştir. Yapılan aerodinamik tasarım ve aerodinamik performans analizi çalışmalarında Düzeltilmiş Kanat Elemanı Momentum Teorisi ve Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiğinden; mekanik tasarım ve mekanik davranış analizi çalışmalarında ise küçük ölçekli rüzgar türbinleri için Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) tarafından geliştirilen IEC 61400-2 standardı ve Sonlu Elemanlar Metodu'ndan yararlanılmıştır. Bu çalışmada ayrıca optimizasyon işlemleri de yapılmış olup düşük rüzgar hızlarında çalışmaya başlayan, anma gücü yüksek, gerekli mekanik dayanıma sahip, hafif, kanat geometrisine ait tasarım parametreleri belirlenmiştir. Daha sonra söz konusu parametreler kullanılarak kanat modeli oluşturulmuş ve kanadın aerodinamik performansı ve mekanik davranışı değerlendirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Due to the increasing population, rising welfare level and technological developments.Countries tend to use renewable energy sources in order to meet the increasing energy demand sustainably without harming the earth. Wind turbines are used to benefit from wind energy, one of the most important renewable energy sources. In this study, the design of the blade, which is the first component of the energy generation chain in horizontal axis wind turbines, is discussed in terms of aerodynamical and mechanical aspects. Aerodynamic and mechanical design of the blade whose length is 1 m belonging to the horizontal axis wind turbines and the aerodynamic performance analysis and mechanical behavior analysis of the blade have been performed. In the aerodynamic design and performance analysis studies, Blade Element Momentum Theory Improved and Computational Fluid Dynamics; In the mechanical design and mechanical behavior analysis studies, the IEC 61400-2 standard developed by the International Electrotechnical Commission (IEC) for small-scale wind turbines and the Finite Element Method have been used. In this study, the design parameters of the blade geometry have been determined for the turbine which have low cut-in wind speed, high rated power and light while providing the essential mechanical strength by using aerodynamical and mechanical optimization procedures.Then, the blade model have been created and the aerodynamic performance and mechanical behavior of the blade have been evaluated with help of these parameters,

Benzer Tezler

  1. Structural health monitoring of small-scale vertical axis wind turbine blade

    Küçük ölçekli dikey eksenli rüzgar türbini kanadı yapısal sağlık incelemesi

    OZAN ÖĞÜNÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    İnşaat Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜRSOY TURAN

  2. Küçük ölçekli kompozit rüzgâr türbin kanadının aerodinamik-yapısal bütünleşik tasarımı

    Aerodynamic-structural integrated design of small-scale composite wind turbine blade

    RAMAZAN ÖZKAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    EnerjiErciyes Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ

  3. Design and analysis of test rig for small scale wind turbine blade

    Küçük ölçekli rüzgar türbini kanadı için test düzeneği tasarımı ve analizi

    MUSTAFA İÇEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER

  4. Loop type DC micro-grid protection

    Alçak gerilim halka tipi DC mikro şebekeler için koruma şeması

    EMAN NAZUM ABDALAZIZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER USTA

  5. Rüzgar türbin kanat profillerinin sayısal ve deneysel incelenmesi

    Numerical and experimental analysis of wind turbine airfoils

    CEVAHİR TARHAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Makine MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLKER YILMAZ