Rüzgar türbinlerinde lüle ve yayıcı kullanımı ile verim iyileştirmenin sayısal olarak incelenmesi
Numerical investigation of wind efficiency improvement by using nozzle and diffuser in wind turbines
- Tez No: 835656
- Danışmanlar: PROF. DR. BURHAN ÇUHADAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada; günümüzdeki çevresel nedenlerle kullanılması zorunluluk haline gelen yenilenebilir enerji kaynaklarından rüzgar enerjisini yararlı enerjiye çevirmede kullanılan rüzgar türbinlerinin; lüle ve yayıcı gibi pasif donanımlarla performanslarının artırılması sayısal olarak incelenmiştir. Çalışma kapsamında bir Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) programı olan ANSYS Workbench 2020 R2 programı kullanılmıştır. Yaklaşık 1 metre çapındaki rotora sahip yatay eksenli rüzgar türbininde (YERT) farklı tip ve kombinasyonlarda oluşturulmuş olan lüle ve yayıcılar (nozul ve difüzör) kullanılarak toplamda 10 farklı durum için sayısal analiz yapılmıştır. Analiz sonuçları ANSYS CFD Post modülü ile görselleştirilerek, kesit alanlarındaki ortalama hız ve basınç değerleri elde edilmiştir. Sonuçların rüzgar gücü ve rüzgar performans katsayısı denklemlerinde kullanılması ile elde edilen bulgular değerlendirilmiştir. Çalışmadan elde edilen bulgulara göre; belirli tasarımlardaki lüle, yayıcı ve flanş (brim) kombinasyonları, rotor kesitindeki hızı % 37 artırarak toplam rüzgar gücünü 1.5 kat, rüzgar performans katsayısını ise 2 kattan fazla arttırmıştır. Bu artışın lüle ve yayıcı geometrilerinin akış eksen doğrultusundaki basınç farkını düşürücü etkisinden kaynaklandığı sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study; Increasing the performance of wind turbines, which are used to convert wind energy into useful energy which is one of the renewable energy sources which has become a necessity due to environmental reasons today with passive equipment such as nozzles and diffusers has been numerically examined. ANSYS Workbench 2020 R2 program which is a Computational Fluid Dynamics (CFD) program was used within the scope of the study. A total of 10 different numerical analyzes were performed by using nozzles and diffusers created in different types and combinations in a horizontal axis wind turbine (HAWT) with a rotor of approximately one meter in diameter. Analysis results were visualized with the ANSYS CFD Post module, and average velocity and pressure values were obtained. The findings obtained by using the results in the wind power and wind performance coefficient equations were evaluated. According to the findings obtained from the study, The nozzle, diffuser and flange (brim) combinations in certain designs increased the speed in the rotor section by 37%, increasing the total wind power by 1.5 times and the wind performance coefficient more than 2 times. It has been concluded that this increase is due to the effect of nozzle and diffuser geometries reducing the pressure difference in the direction of the flow axis.
Benzer Tezler
- Değişken rüzgar hızlarına uygun bir türbin modeli geliştirilmesi
Development of wind turbine desing according to variable windspeed
OĞUZ ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA BAYHAN
- Çapraz akıştaki türbülanslı jet akışlarının deneysel ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizi
Experimental and computational fluid dynamics analysis of turbulent jet in crossflow
SEYFETTİN BAYRAKTAR
Doktora
Türkçe
2008
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER YILMAZ
- Rüzgar türbinlerinde kontrol sistemlerinin etüdü
Control systems in wind turbines
OKTAY SÖYLEMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRÜ BEKDEMİR
- Rüzgar türbinlerinde güç iletim mekanizmalarının tasarım esasları-dinamik davranış
Design principles and dynamic behaviour of power transmission mechanisms in wind turbine
MAHMUT CAN ŞENEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM KOÇ
- Rüzgâr türbinlerinde kullanılan DM senkron generatörün YSA ile maksimum güç takibinin gerçekleştirilmesi
Realization of maximum power tracking of PM synchronous generator used in wind turbines by ANN
ABDULHAKİM KARAKAYA
Doktora
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCÜMENT KARAKAŞ