Aeroelastic assessment of DTU 10 MW reference wind turbine under ice accretion conditions
Buzlanma kondisyonları altında DTU 10 MW referans turbini'nin aeroelastik değerlendirmesi
- Tez No: 833622
- Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZ UZOL, PROF. DR. SERKAN ÖZGEN
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, DTU 10 MW Referans Rüzgar Türbini atmosferik buzlanma koşullarına mağruz bırakılıp, buzlanmanın enerji üretimine ve parçalardaki yük değişimlerine etkisi incelenmiştir. Palanın orta kısmından uç kısmına doğru dokuz eleman buzlanma koşulları maruz bırakılmıştır. Buzlanma şekillerinin öngörülmesi için simülasyonlar FENSAP-ICE kullanılmıştır. FENSAP-ICE simülasyonlarında k-$\omega$ SST türbülans modeli kullanılarak Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği ile akış hesaplaması, damlacık uçuş güzergahı hesaplaması ve pala elemanı üzerinde buz oluşumu hesaplaması yapılmıştır. Buz oluşumuş pala elemanının aerodinamik katsayılarının hesaplanması için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği yazılımı olan ANSYS Fluent k-$\omega$ SST türbülans modeli ile birlikte kullanılmıştır. Daha sonra enerji üretimi ve parça yük değişimlerinin hesaplanması için kurum içi aeroelastik Pala Elemanı Momentum aracı kullanılmıştır. Farklı ortam sıcaklıklarında ve ortalama rüzgar hızı 10 m/s'de (IEC-IA) rüzgar türbininin Yıllık Enerji Üretimi, temiz palalı referans ile karşılaştırılmıştır. Ekstrem ve yorulma yükleri için, pala kökü düzlemdışı ve yanal momentleri, şaft burkulması, kule üstü ve altı ön-arka ve yan-yan momentleri seçilmiştir. Ayrıca rüzgar türbinin ürettiği itme ve pala ucunun kuleye uzaklığı da karşılaştırılmıştır. Bu sensörler buzlanmanın palanın aerodinamiği üzerinde yaptığı etkiyi genel olarak göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, DTU 10 MW Reference Wind Turbine (RWT) is subjected to icing conditions to determine the performance loss and component load changes due to ice accretion. Nine sections along the blade are subjected to icing conditions around the mid-span to the tip of the blade. Ice accretion for these sections is simulated in FENSAP-ICE. FENSAP-ICE simulations consist of flow solving using k-$\omega$ SST turbulence model, droplet trajectory calculation, and ice accretion on the airfoil section. Ice accreted airfoil sections' aerodynamic coefficients are simulated through Computational Fluid Dynamics (CFD) software ANSYS Fluent using k-$\omega$ SST turbulence model with the same ambient temperature which is used in the FENSAP-ICE simulations. Moreover, power generation and component load changes are calculated with an in-house aeroelastic Blade Element Momentum (BEM) tool. At different ambient temperatures and at a mean wind speed of 10 m/s (IEC-IA), annual energy production (AEP) is compared with the clean blade baseline case. For extreme and fatigue component loads changes, blade root flapwise and edgewise moments, shaft torsion, and tower top and bottom fore-aft and side-side moments are selected. Also, turbine thrust and blade tip to tower clearance is compared. These sensors give a good overview of the blade's aerodynamic changes due to ice accretion on the blade.
Benzer Tezler
- Uçak kanadı yüzeyindeki farklı fiber oryantasyonların aeroelastik kararlılığa etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of various fibre orientations in an aircraft wing skin on its aeroelastic stability
FURKAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Uçak MühendisliğiErciyes ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN ÇELİK
- Analytical and numerical investigation of whirl flutter
Dönme çırpınmasının analitik ve sayısal yöntemlerle incelemesi
MUSA KÜÇÜKALİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER EKEN
- Implementation and assessment of machine learning methods for multidisciplinary aerospace problems
Makine öğrenmesi yöntemlerinin çok disiplinli hava-uzay problemlerine uygulanması ve değerlendirilmesi
DİLAN KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- Investigation of thermal effect on aeroelastic flutter speed
Aeroelastik çırpınma hızına termal etkinin incelenmesi
MUHAMMED ENVER SÖZEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Havacılık ve Uzay MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAT KADIOĞLU
- Site-specific development and fatigue evaluation of a tension leg platform for floating wind deployment in Türki̇ye
Sahaya özel gergi ayaklı platform geliştirilmesi ve yorulma performansının değerlendirilmesi: Türkiye'de yüzer rüzgar enerjisi kurulumu
MUHAMMED UÇAR
Doktora
İngilizce
2025
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF OĞUZ
DR. CİHAN EMRE UZUNOĞLU