Conventional and future prediction methods for turbine design parameters in drinking water and irrigation pipelines
İçme suyu ve sulama borularındaki türbin tasarım parametreleri için geleneksel ve geleceğe yönelik tahmin yöntemleri
- Tez No: 858672
- Danışmanlar: PROF. DR. SELİN ARADAĞ ÇELEBİOĞLU, DOÇ. DR. TEVFİK KUTAY ÇELEBİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: TED Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Programlar Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Bu tezde, basınç kırıcı vana ile basıncı düşürülen içme suyu ve sulama kanalı hatlarına basınç kırıcı vana önüne hidroelektrik santral (HES) kurularak bu alandaki kullanılmayan enerjinin ülkemize kazandırılmasına öncülük edilmesi amacıyla İzmir bölgesinde P11 Pompaj Su İsale Hattı ve Denizli bölgesinde Akbaş HES Sulama Kanalı üzerinde boru içi türbin sistemleri kullanılarak HES kurulumu çalışmalarının mevcut veri setleri ve gelecek zamanlı tahmin değerleri ile yapılan fizibilite çalışmaları ile türbin karakteristik değerlerinin belirlenmesi üzerine çalışmalar sunulmuştur. Her iki hat için debi-zaman serileri günlük ve saatlik olarak düzenlenerek ve geleneksel yöntemler kullanılarak zaman alanından frekans alanına geçiş yapılmış, debi-süreklilik eğrileri oluşturulmuştur. Bu eğrilerden türbin tasarım debisi değeri tespit edilmiş ve Denizli bölgesi için Pelton tipi türbin, İzmir bölgesi içinse Francis tipi türbin seçilmiştir. Geleneksel yöntemlerle belirlenen tasarım debisi ve düşü değerlerinden sistemin bir yıl sonunda yatırımcıya olan maddi getirisi ve santralin yıllık enerji üretim kapasitesi hesaplanmıştır. Geçmiş zaman verisinin gelecekte türbinlerin tasarım ve üretim değerlerinin üstündeki etkisini incelemek ve olası kapasite değişikliklerini anlamak amacı ile mevcut verileri kullanarak ileriye dönük zaman serisi tahminleri için yapay zeka algoritmaları kullanılmıştır. Tahmin kapasitesi yüksek olan derin öğrenme algoritmalarından Uzun-Kısa Süreli Bellek (LSTM) ve Kapı Özyinelemeli Geçitler (GRU) modelleri ile geçmiş zaman serileri kullanılarak debi değeri tahminleri yapılmıştır. Tahmin edilen debi değerleri sonucunda gelecek bir yılda istasyonlardaki debi ve kazanç miktarı P11 Hattı için artış göstermekteyken; Akbaş Hattı için saatlik veri seti ile yapılan fizibilite çalışması sonucunda debi ve kazanç miktarlarında azalma; günlük veri seti ile yapılan çalışmada ise debi miktarında düşüş, kazanç miktarında artış gözlemlenmiştir
Özet (Çeviri)
This thesis aims to pioneer the utilization of untapped energy in water supply and irrigation canal lines by installing hydroelectric power plants (HEPP) with pressure reducing valves. The study presents work conducted on HEPP installation using inlinepipe turbine systems on the P11 Pumping Water Conveyance Line in the Izmir region and the Akbaş HES Irrigation Canal in the Denizli region. The efforts include feasibility studies based on existing datasets and future time predictions to determine turbine characteristic values. Flow rate-time series for both pipelines were organized on a daily and hourly basis. Traditional methods were employed to transition from the time domain to the frequency domain, resulting in the creation of flow-duration curves. Design flow rate values were determined from these curves, leading to the selection of a Pelton turbine for Denizli and a Francis turbine for Izmir. The financial return to the investor and the annual energy production capacity of the system were calculated based on the design flow rate and head values determined through traditional methods. LSTM and GRU models in artificial intelligence were utilized to forecast future time series by analyzing historical data, providing insights into the historical impact on turbine design and production values. Predictions indicate an increase in flow rate and profit for the P11 Line over the next year, while the Akbaş Line exhibits a decrease in flow rate and profit in the feasibility study conducted with hourly data, and a decrease in flow with an increase in profit conducted with daily data.
Benzer Tezler
- Rüzgar enerjisi dönüşüm sistemlerinin aerodinamik kapsamı ve güç belirlenmesi analizlerinde potansiyel akım yöntemleri
Aerodynamic aspects of wind energy conversion systems and potential flow methods in performance prediction analysis
ALİ ALPER AKYÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. ADİL YÜKSELEN
- Gaz türbini kanat ucu geometrisinin aerodinamik ve ısıl optimizasyonu
Aerothermal optimization of axial gas turbine blade tip geometry
HIDIR MARAL
Doktora
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
- Bir yoğunlaştırılmış güneş enerjisi santrali için organik rankıne çevrimi dizaynı ve modellemesi
Design and modeling of organic rankine cycle for a concentrated solar thermal power plant
ERDEM ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- A novel artificial intelligence based energy management system for microgrids
Mikro şebekeler için yapay zeka temelli yeni bir enerji yönetim sistemi
NECATİ AKSOY
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ
- SLAB ısıtma fırınlarında enerji verimliliğine yönelik uyarlamalı ve model öngörülü kontrol
Adaptive nonlinear model predictive control for energy efficiency in SLAB reheating furnaces
DENİZ KAVAK
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAPRAK YALÇIN