Reynolds number extrapolation for wind turbine airfoil polars: A data-driven approach
Rüzgar türbini kanat profili kutupları için Reynolds sayısı dışdeğerlemesi: Veri dayalı yaklaşım
- Tez No: 782889
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ UZOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Bu tezde, Reynolds sayısını dışdeğerlemek için kuvvet yasasına dayanan veriye dayalı bir yöntem önerilmiş ve önerilen bu yöntemin rüzgar türbini kanat profili kutupları için tahmin performansı incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, rüzgar türbini kanat tasarımı uygulamalarına daha uygun olması için, kalınlık-kiriş oranı (t/c) %15 ila %30 aralığında olan kanat profilleri için açık literatürden deneysel olarak elde edilen aerodinamik verileri içeren bir veritabanı oluşturulmuştur. Veritabanına dahil edilen tüm kanat profilleri, veritabanını geometrik özellikler açısından sayısal olarak zenginleştirmek için PARSEC kanat profili parametreleştirme yöntemi kullanılarak parametrelendirilmiştir. Ardından, maksimum kaldırma katsayısı (Clmax) ve minimum sürükleme katsayısı (Cdmin) varyasyonlarının, PARSEC geometrik özelliklerine ve ayrıca Reynolds sayısına duyarlılığını anlamak için JMP istatistik yazılımı kullanılarak bir Pareto analizi yapılmıştır. Bu analize dayalı olarak, belirli bir Reynolds sayısında çalışan bir kanat profilinin Clmax ve Cdmin değerlerini tahmin etmek için tepki yüzeyi oluşturulmuştur. Bu tahmin edilen değerler daha sonra, kutupların tamamını tahmin etmek için önerilen bir kuvvet yasasına dayalı tahmin yönteminde kullanılmaktadır. Önerilen bu yöntem, veri tabanına dahil olan ve olmayan olarak iki gruba ayrılan kanat profilleri için tahminler yapılarak test edilmiştir. Son olarak, FFA-W3-241 kanat profili için tahmin edilen aerodinamik kutuplar, DTU 10 MW referans rüzgar türbininin çalışmasını nasıl etkilediklerini görmek için aeroelastik BEM simülasyonlarına uygulanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a data-driven methodology based on power law is proposed to extrapolate the Reynolds number, and its prediction performance for wind turbine airfoil aerodynamic polars are investigated. For this purpose, a database is constructed from experimentally obtained aerodynamic data from open literature for airfoils with thickness-to-chord ratio (t/c) values in the range of 15% to 30%, which are more relevant to wind turbine blade design applications. The airfoils included in the database are inversely parameterized using the PARSEC airfoil parameterization method to enhance the database numerically in terms of the geometrical properties. Then, Pareto analysis is performed to understand the sensitivity of maximum lift coefficient (Clmax) and minimum drag coefficient (Cdmin) variations to PARSEC geometrical properties as well as the Reynolds number using JMP statistical software. Based on this analysis, response surfaces are generated to predict Clmax and Cdmin of a given airfoil operating at a given Reynolds number. These predicted values are then utilized in a proposed power law based estimation methodology to obtain predictions for the full polars. This proposed method is tested by making predictions for airfoils divided into two groups: those that are included in the database and those that are not. At last, predicted aerodynamic polars for the FFA-W3-241 airfoil are implemented in aeroelastic BEM simulations to investigate their effects on the operation of the DTU 10 MW reference wind turbine.
Benzer Tezler
- Çatı üzerine yerleştirilmiş kare ve dikdörtgen kolektörden olan ısı kaybının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of heat loss from square and rectangular collector located on the roof
AHMET CEM ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mühendislik BilimleriGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ TURGUT
- Üçgen ve yamuk kesitli güneş kolektörlerinin üst yüzeyinden olan ısı kaybının sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of heat loss on the upper surface of triangle and trapezoid solar collectors
GÜRKAN AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ TURGUT
- Effects of extrapolation boundary conditions on subsonic MEMS flows over a flat plate
Düz bir plaka üzerinde sesaltı hızlardaki MEMS akışlarına değişik dışdeğerbiçimli sınır koşullarının etkileri
ÖZHAN HULİSİ TURGUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF.DR. CEVDET ÇELENLİĞİL
- Gemi toplam direncinin Telfer ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemi ile hesaplanması
Computation of ship resistance by Telfer's method and computational fluid dynamics
UĞUR CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAKİR BAL
- Salınımlı akış için dalgalı yüzeyli kanallarda ısı geçişi ve basınç düşümünün lattıce boltzmann metoduyla sayısal incelenmesi
Numerical investigation of heat transfer and pressure drop in wavy channels for pulsatile flow with lattice boltzmann method
MERT ÖZSABAN
Doktora
Türkçe
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN RIZA GÜVEN