Hidrokinetik enerjinin piezoelektrik malzemeler ile elektrik enerjisine dönüştürülmesi için deneysel ve sayısal bir çalışma
An experimental and numerical study on the conversion of hydrokinetic energy to electric energy with piezoelectric materials
- Tez No: 736650
- Danışmanlar: PROF. DR. SEDAT YAYLA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Dünyada fosil enerji kaynaklarının sınırlı olması, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımını daha önemli kılmaktadır. Yenilenebilir enerji üretim sistemlerinde kullanılan piezoelektrik malzemeler günümüzde güncelliğini korumaktadır. Bu çalışmada; yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan hidrolik enerji kapsamında elektrik enerjisi elde etmek amacıyla piezoelektrik malzeme kullanılmıştır. Enerji dönüşümü için kullanılan piezoelektrik malzemenin elektrik üretim verimini arttırmak için, mevcut kapalı sistem akış kanalında türbülans şiddeti arttırılmaya çalışılmış olup girdap üretici plakalar tasarlanmıştır. Sınır şartlarının oluşturulması için ilk girdap üretici plakalar ile deneysel çalışmalar yürütülmüş ve daha sonra yapılan sayısal çalışmalar ile elde edilen veriler mukayese edilmiştir. Tasarlanan girdap üretici plakanın nozul uzunluğu, dönen plakanın kanat sayısı ve kanat açısı modellenmiş ve ele alınan parametrelerin optimum değerlerinin bulunması için ANSYS Fluent programında sayısal çalışmalar yürütülmüştür. Ayrıca plakalar, Piezoelektrik malzeme ve zemin arası optimum mesafeler deneysel olarak bulunmaya çalışılmıştır. Yapılan sayısal ve deneysel çalışmalar sonucunda elde edilen nihai değerler 0.022 TKE, 0.48 Volt olarak kaydedilmiş ve ölçülen sonuçlara bakıldığında daha önce yapılan çalışmalardan yaklaşık olarak 3 kat daha fazla verim elde edildiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
The fact that fossil energy resources are limited in the world makes the use of renewable energy resources more important. Piezoelectric materials used in renewable energy generation systems are still up to date. In this study; Piezoelectric material was used in order to obtain electrical energy within the scope of hydraulic energy, which is one of the renewable energy sources. In order to increase the electricity generation efficiency of the piezoelectric material used for energy conversion, turbulence intensity was tried to be increased in the existing closed system flow channel and vortex generating plates were designed. Experimental studies were carried out with the first eddy-generating plates in order to establish the boundary conditions, and the data obtained with the subsequent numerical studies were compared. The nozzle length of the designed vortex generator plate, the number of blades and the blade angle of the rotating plate were modeled and numerical studies were carried out in the ANSYS Fluent program to find the optimum values of the parameters discussed. In addition, the optimum distances between the plates, the piezoelectric material and the ground were tried to be found experimentally. The final values obtained as a result of the numerical and experimental studies were recorded as 0.022 TKE, 0.48 Volts, and when the measured results were examined, it was seen that approximately 3 times more efficiency was obtained than the previous studies.
Benzer Tezler
- Effect of tip flow on vortex induced vibration of circular cylinders
Dairesel silindirlerin girdap kaynaklı titreşimlerine uç akımının etkileri
AYTEKİN DURANAY
Doktora
İngilizce
2022
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER KEMAL KINACI
- Marmara Bölgesinde hibrit enerji potansiyelinin belirlenmesi ve haritalanması
Determination and mapping of hybrid energy potential in Marmara Region
SERAP YARALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAYRAM KILIÇ
DOÇ. DR. SUNAY TÜRKDOĞAN
- Investigating impact of design modifications on the performance of a Savonius hydrokinetic turbine at low speeds
Düşük akış hızlarında tasarım modifikasyonlarının Savonius hidrokinetik türbinin performansına etkisinin incelenmesi
DOĞA DERMAN ÇİÇEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF OĞUZ
DOÇ. DR. NG CHENG YEE
- Assessment of tigris river hydropower potential
Dicle nehrinin hidroelektrik güç potansiyelinin hesaplanması
ABDULLAH MURATOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Mühendislik BilimleriGaziantep Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET İSHAK YÜCE
- Tek serbestlik dereceli dairesel silindirin girdap kaynaklı titreşimleri üzerinde serbest su yüzeyinin etkileri
Free surface effects on vortex-induced vibrations of a single-degree-of-freedom circular cylinder
ALKIN ERDAL DEMİRHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER KEMAL KINACI