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: 148
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
- Basık dairesel silindirik kabukların aeroelastik analizi
Başlık çevirisi yok
BURAK DURAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekanik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Aeroelastic analyses of an unmanned helicopter
İnsansız bir helikopterin aeroelastik analizleri
ALAADDİN FURKAN UZUNKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAVUZ YAMAN
- Aeroelastic modeling and analysis of high aspect ratio wings with different fidelity structural models
Yüksek en-boy oranına sahip kanatlar için farklı doğruluktaki yapısal modellerle aeroelastik analiz ve modelleme
GÖKÇEN ÇİÇEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Biyo-esinlenmiş çırpan kanat modellerinin aeroelastik analizleri
Aeroelastic analysis of bio-inspired flapping wing models
MÜRVET BEKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLER
PROF. DR. DİLEK FUNDA KURTULUŞ
- Aeroelastic stability prediction using flutter flight test data
Çırpıntı uçuş testi verilerini kullanarak aeroelastik kararlılık kestirimi
ERDİNÇ NURİ YILDIZ
Doktora
İngilizce
2007
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT EMRE PLATİN
DR. MUTLU DEVRİM CÖMERT