Kanat profilinin ve kanat sayısının kaplan türbinin performansına etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Numerical analysis of effects blade number and blade profilefor kaplan turbine
- Tez No: 796210
- Danışmanlar: PROF. DR. NURİ YÜCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Bu çalışmada Avusturyalı Viktor Kaplan'ın 1913 de bulup geliştirdiği ve kendi adıyla anılan kaplan tipi hidrolik türbinlerin piko boyuttaki verim ve performanslarının kanat sayısı ve kanat profili ile nasıl değiştiği incelenmiştir. Hidrolik türbinler 1882'den beri ticari olarak insanlığın elektrik ihtiyacını, suyun kinetik ve potansiyel enerjisini elektrik enerjisine dönüştürerek karşılamaktadırlar. Yüz yılı aşkın süredir çalışan bu türbinler zaman içerisinde geliştirilip optimize edildiler. Ancak bu türbinler akarsu havzalarında toplanan su kütlelerin potansiyel enerjisini kullanmak amacıyla büyük ölçekli tasarlanmaktadır. Gelişen teknoloji ve üretim yöntemleri ile bu türbinler küçülüp normal türbinlerin kullanılamayacağı yerlerde de kullanılabileceği ön görülmektedir. Bu fikir kapsamında en küçük boyut olan piko boyutunda kaplan türbini bu çalışmanın konusu olarak seçilmiştir. Bu çalışma kapsamında örnek bir kaplan tipi piko türbin, bilgisayar destekli tasarım ve analiz programı olan Ansys programının BladeGen modülünde modellenip, hesaplamalı akışkanlar dinamiği çözücüsü olan CFX paket programı kullanılarak belirlenen performans analizleri yapılacaktır. Bu analizler sırasında kanat sayısının ve kanat profilinin verim üzerindeki etkileri incelenecektir. Yapılan nümerik analizler sonucunda kanat sayısının yediye kadar artışı türbinin performansında artış sağlamakta olup, yedi kanattan sonra türbin performansında düşüş gözlenmektedir. Kanat profilinin değişimi belirli sınır şartları altında türbinin performansını yüzde on altı kadar arttırdığı ancak tüm nümerik analizler kontrol edildiğinde türbinin performansı yüzde üç buçuk azalmaktadır. Ulaşılan bu sonuçlar piko boyutlu kaplan türbinlerinin uygun sınır şartları altında elektrik enerjisi üretme ihtiyacını karşılayabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Aim of this thesis is investigation of performance change with propeller profile and propeller numbers of low head pico turbine. Hydraulic turbines have been used commercially since 1882 for fulfill needs of mankind's electrical power with convert kinetical and potential energy of water. Over one hundred years these turbines have been advanced constantly. But these turbines still need big water bodies so they need to be design and manufacture for big scales. With help of advanced technologies and production methods these turbines may be get smaller scale and they can be useable where big turbines couldn't. This is main idea of this thesis. At this thesis a sample of pico scale low head Kaplan turbine will be modelled at Ansys BladeGen analyzed at and CFX Software. Results of analysis are focused at performance change of blade profile and blade number. Results of numerical analysis show that turbine that has seven blade performs better than five blade about three percentage. But after seventh blade turbine performance drops drastically. Furthermore re-shaping section of turbine blade has different effect on performance of turbine. Re-shaped blade turbine has better performance than plain blade turbine. Numerical analysis results shows that re-shaping of blade increases turbine performance about sixteen percentage at optimum scenario. But overall result shows reshaped blade turbine performs worse than plain shaped blade turbine about three percentage. This results clearly show that pico scale Kaplan turbines may serve as clean and renewable energy solution for low demanded situations.
Benzer Tezler
- Buffet investigation on airfoils
Kanat profillerinde buffet araştirmasi
KEZBAN GİZEM ALGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN ÖZGEN
- Structural optimization of the UAV composite wing-box by adaptive genetic algorithm methods
İHA kompozit kanat kutusunun uyarlanabilir genetik algoritma yöntemleri ile yapısal optimizasyonu
BERK GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAFAK YILMAZ
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Simulation of laminar microchannel flows with realistic 3D surface roughness
Gerçekçi 3B yüzey pürüzlülüğüyle mikrokanallarda laminar akış simulasyonu
BATUHAN AKBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CÜNEYT SERT
- Tandem halde bir kanat profilinin taşıma ve yunuslama karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of the lift and pitching moment characteristics of an airfoil in tandem arrangement
M. ADİL YÜKSELEN