Rüzgâr türbini kanatlarında esnekliğin yeri ve boyunun değişimi ile akış kontrol kabiliyetinin incelenmesi
Investigation of flow control capability with changing the place and length of flexible membranes in wind turbine blades
- Tez No: 707178
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 164
Özet
Bu tez çalışmasında, özellikle düşük Reynolds sayılı akışlarda laminer ayrılma kabarcığı oluşumu ve onun aerodinamik performans üzerine olumsuz etkilerini azaltmak ya da ortadan kaldırmak için, FX 84-W-150, SD7062, Clark-Y ve WASP gibi farklı kamburluk ve kalınlığa sahip 4 farklı rüzgâr türbini kanat profilleri üzerine lokal esnek malzeme uygulanmış ve lokal esnek malzeme ile yapılan pasif akış kontrol yönteminin aerodinamik performansa etkileri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Kanat profilleri üzerinde akış yapılarını görselleştirmek için duman-teli deneyi, aerodinamik katsayıları belirlemek için aerodinamik kuvvet deneyi, akış ayrılması ve kabarcık oluşumunu detaylı gözlemlemek için hot-wire deneyi sırasıyla 3.5x104, 7x104, 1.05x105, 1.4x105 Reynolds sayılarında ve farklı hücum açılarında gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, Almanya'nın Münih şehrindeki Bundeswehr Üniversitesi'ne ait Aerodinamik Laboratuvarında akış kontrollü ve akış kontrolsüz FX 84-W-150, Clark-Y ve WASP rüzgâr türbini kanat profilleri için 7x104, 1.05x105, 1.4x105 Reynolds sayılarında PIV ve deformasyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. FX 84-W-150 kanat profilindeki deneyler sonucunda lokal esnek malzemenin optimum yeri x/c=0.2 ile x/c=0.4 arası belirlenmiştir. Daha sonra bu lokal esnek malzemenin yeri diğer kanat profillerine uygulanmıştır. Deney sonuçları lokal esnek malzemenin daha kambur ve kalın kanat profillerinde kaldırma kuvvetini arttırdığı, ayrılma kabarcığı oluşumunu azalttığı ya da yok ettiğini göstermiştir. Daha az kambur ve ince profillerde ise belirli hücum açılarında girdap kaynaklı titreşimleri azalttığı ve bu durumun da aerodinamik ses oluşumunu hafiflettiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, 4 different airfoils with different camber and thickness such as FX 84-W-150, SD7062, Clark-Y and WASP were used in order to reduce or eliminate the formation of laminar separation bubble and its negative effects on aerodynamic performance especially in low Reynolds number flows. Local flexible material was applied on the airfoils and the effects of passive flow control method made with local flexible material on aerodynamic performance were investigated in detail. The smoke-wire experiment was employed to visualize the flow structures on the airfoils, the aerodynamic force experiment was fulfilled to determine the aerodynamic coefficients, the hot-film sensor test to observe the flow separation and bubble formation in detail were performed at 3.5x104, 7x104, 1.05x105, 1.4x105 Reynolds numbers and at different angles of attack. In addition, PIV, and deformation experiments at 7x104, 1.05x105, 1.4x105 Reynolds numbers were carried out for uncontrolled and controlled FX 84-W-150, Clark-Y and WASP airfoils at the Aerodynamics Laboratory of Bundeswehr University in Munich, Germany. As a result of the experiments on the FX 84-W-150 airfoil, the optimum location of local flexible material was determined between x/c=0.2 and x/c=0.4. Later, the location of this local flexible material was applied to other airfoils. The experimental results showed that the local flexible material increased the lift force, reduced, or eliminated the separation bubble formation in the more camber and thicker airfoils. It showed that utilizing local flexible material on less camber and thinner airfoils, it reduced eddy-induced vibrations at certain angles of attack, which alleviated aerodynamic sound generation.
Benzer Tezler
- 1d to 3d mapping of wind turbine blade structural behavior using a coupling method
Eşleşme yöntemi kullanarak rüzgar türbin kanatlarının yapısal davranışlarının 1bde 3b ye haritalanmasi
SEYED FARHAD ABTAHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR AYTEKİN KÖROĞLU
- Rüzgâr türbini kanatlarında türbülatör kullanımının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi
Windturbine blade analysis with computational fluid dynamics using wings turbulators
UFUK ALİ AYGEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜNAL UYSAL
- Rüzgar türbini kanatlarında yıldırım hasarlarının üretime etkisi ve yıldırımdan korunma
Power generation effect of lightning damages on wind turbine blades and lightning protection
ÇAĞATAY BAHADIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Investigation of the effect of bending twisting coupling on the loads in wind turbines with superelement blade definition
Burulma bükülme etkileşiminin rüzgar türbini yükleri üzerindeki etkisinin süper eleman kanat kullanılarak incelenmesi
MEHMET OZAN GÖZCÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Development of progressive failure models and their application to open hole composite laminates and wind turbine blades
İlerlemeli hasar modellerinin geliştirilmesi ve delikli kompozit plakalar ve rüzgar türbin kanatlarına uygulanması
MEVLÜT CAN MUYAN
Doktora
İngilizce
2023
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER