Performance study of Darrieus turbine using numerical simulation
Sayısal simülasyonla Darrieus türbini performans analizi
- Tez No: 853373
- Danışmanlar: Assoc. Prof. Dr. ZİYA HAKTAN KARADENİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
Bu çalışmada, Darrieus türbin simülasyonunu işleme yetenekleri, ilgili deneysel ve sayısal çalışmaların ışığı altında değerlendirilmiş ve doğrulanmıştır. Simülasyon metodolojisi, çift NACA 0018 kanat profiline sahip düz bıçaklı Darrieus türbini için iki boyutlu modelleme temellidir. Modelleme yaklaşımı, örgü oluşturma prosedürü ve çözüm parametreleri ayrıntılı olarak belirtilmiş ve tartışılmıştır. Tüm simülasyonlar için ANSYS Fluent 18.2 kullanılmıştır. Literatürden deneysel test verileri [11], sonuçların doğrulanması bağlamında uygulanmış; Courant sayısı ve y artı analizleri sunulmuştur. 2 Boyutlu modelleme yaklaşımının basitleştirilmiş varsayımlarından kaynaklanan sonuçların abartılı tahmin uyuşmazlığı belirlenmiştir. Bu çalışmanın amacı, Darrieus türbin güç üretim beklentisini ele alabilme yeteneğini keşfetmek ve kanatları birbirine yakın olan iki türbinin davranışını belirlemek ve kanıtlamaktır. Computational Fluid Dynamics (CFD) sonuçları, fiziksel problemler nedeniyle etkilendi, bu durumda deneysel sonuçlarla karşılaştırıldığında daha iyi sayısal sonuçlara ulaşıldı. Bu durum, dinamik stall etkisinin daha az belirgin olduğu daha yüksek TSR (Tıbbi Yatırım Oranı) bölgesinde ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, birbirine yakın konumlanmış bir çift Darrieus türbini için güç artırımının olasılığını araştırdık. Sayısal sonuçlar, TSR'de türbin çiftinin ortalama güç katsayısında 3,5 artış olduğunu göstermiştir, ancak daha düşük TSR bölgelerinde çift güç katsayısında sınırlı bir azalma tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, CFD abilities to handle Darrieus turbine simulation were assessed and validated in light of related experimental and numerical studies. Simulation methodology is based on two-dimensional modeling of a double NACA 0018 bladed, straight blade Darrieus turbine. Modeling approach, meshing procedure, and solution parameters are mentioned and discussed in details. ANSYS fluent 18.2 is used to carry out all simulations. Experimental test's data from literature [11] are implemented in context of results verification, also, Courant number and y plus analyses were provided. Due to the simplified assumptions inherent in 2D modeling approximation, a discrepancy of results overestimation was noticed, however the trend of numerical results is close to the experimental one. The aim of this study is to discover the ability of 2D simulation to handle Darrieus turbine power production expectation, and its behavior in case of pair of turbines with a close proximity. CFD results were affected with problem's physics, such that better numerical results were achieved comparing to the experimental results at higher TSR region, where dynamic stall effect is less significant. In this study, we investigated also the possibility of power augmentation for a pair of Darrieus turbines in close proximity. Numerical results have showed enhancements on the average power coefficient of pair of turbines at TSR of 3.5, however, a limited decrease in power coefficient of pair configurations was detected at lower TSRs region.
Benzer Tezler
- Dikey eksenli su türbinlerinde art izi bölgesinin sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
Numerical and experimental investigation of the wake region of vertical axis water turbine
SERCAN YAĞMUR
Doktora
Türkçe
2021
EnerjiKonya Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FARUK KÖSE
- Türbin-kanal tasarımının h-darrieus rüzgâr türbin performansına etkisinin deneysel ve sayısal incelenmesi
Experimental and numerical investigation of the effect of turbine-channel design in h-darrieus wi̇nd turbi̇ne performance
HİMMET ERDİ TANÜRÜN
Doktora
Türkçe
2022
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM ACIR
- Design and analysis of a vertical axis water turbine for river applications using computational fluid dynamics
Hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak nehir uygulamaları için dikey eksenli su türbini tasarımı ve analizi
EREN DEMİRCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. MEHMET HALUK AKSEL
YRD. DOÇ. DR. MEHMET METİN YAVUZ
- Turbo solenoid vana
Turbo solenoid valve
YAŞAR MUTLU
Doktora
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN
- Investigation of double-bladed Darrieus turbine power performance by using unsteady CFD
Çı̇ft rotorlu Darrieus türbı̇n güç performansının zamana bağlı CFD ile ı̇ncelenmesı̇
YASSER ABBAS ALI AL-SUDANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BAKIRCI