Mevcut rüzgar türbini yapılarında kule-temel bağlantısı için güçlendirme yöntemi geliştirilmesi
Development of a structural strengthening method for tower-foundation connections of existing wind turbines
- Tez No: 954166
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYHAN NUHOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Rüzgar enerjisine dayalı elektrik üretim tesislerinde yer alan türbin kulesi taşıyıcı sistemlerinde, gömülü çelik halka ile teşkil edilmiş temel bağlantısı yöntemi sektörün gelişim aşamasında sıklıkla uygulanmıştır. Bu bağlantı yönteminin uygun şekilde çalışabilmesi gömülü halka ile temel arasındaki sürtünme yüzeyi kalitesine bağlıdır. İnşai veya işletme koşullarındaki olası kusurlar, bu türbinleri yapısal olarak hassas hale getirmektedir. Bu tip rüzgar türbini yapılarında hasar mekanizmaları gömülü halka-temel arasındaki sıyrılma benzeri düşey hareket, temel üst yüzeyinde ezilme, çatlak oluşumu ve aşırı titreşim kaynaklı türbinin güç üretiminde aksama gibi problemler doğurmaktaıdır. Hali hazırda kule-temel bağlantıları, boşluk enjeksiyonu ile onarılmakta ancak belirli işletme süresi sonrası problem nüksetmektedir. Bu tez çalışması, gömülü halka uygulamasına sahip rüzgar türbinleri için yay tipi sönümleyicilerin kullanıldığı bir güçlendirme yöntemi önermektedir. Geliştirilen yöntemin yatay yük taşıma kapasitesi üzerindeki etkisini araştırmak ve ayrıca nümerik modellerin doğrulamasını yapabilmek için mevcut bir rüzgar türbini ve temelinin 1/15 ölçeğinde modelleri oluşturulmuştur. Prototiplerin laboratuvar ortamında yapılan testlerinde, geliştirilen güçlendirme yönteminin, mevcut kule yatay yük taşıma kapasitesinde önemli bir artış sağladığı belirlenmiştir. Ayrıca hasar verilen kule-temel modeli üzerinde, epoksi esaslı boşluk enjeksiyonu uygulanıp, bu yöntemin yatay yük – deplasman üzerindeki etkisi test edilmiştir. Böylece geliştirilen güçlendirme yöntemi ile uygulamada sıklıkla tercih edilen boşluk enjeksiyonu yöntemi karşılaştırabilmiştir. Gerçekleştirilen ölçekli model testleri ve nümerik analizler, yay tipi sönümleyiciler içeren yöntemin, rüzgar türbinlerinin güçlendirilmesinde etkin olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In wind energy-based electricity generation facilities, the foundation connection method using embedded steel rings has been frequently used in the development phase of the industry for turbine tower support systems. The proper functioning of this connection method depends on the quality of the friction surface between the embedded ring and the foundation. Possible defects in construction or operating conditions make these turbines structurally sensitive. In such wind turbine structures, damage mechanisms such as vertical movement similar to debonding between the embedded ring and the foundation, crushing on the upper surface of the foundation, crack formation, and power production disruptions in the turbine due to excessive vibration cause problems. Currently, tower-foundation connections are repaired using void injection, but the problem recurs after a certain operational period. This thesis proposes a strengthening method using spring-type dampers for wind turbines with embedded ring applications. To investigate the effect of the developed method on horizontal load-carrying capacity and to validate numerical models, 1/15-scale models of an existing wind turbine and foundation were created. Laboratory tests on the prototypes revealed that the developed strengthening method significantly increases the existing tower's horizontal load-carrying capacity. Additionally, epoxy-based void injection was applied to the damaged tower-foundation model, and the effect of this method on horizontal load-displacement was tested. Thus, the developed strengthening method could be compared with the void injection method, which is frequently preferred in practice. The scaled model tests and numerical analyses conducted demonstrate that the method incorporating spring-type dampers can be effectively utilized in the reinforcement of wind turbines.
Benzer Tezler
- Hydrodynamic response analysis of a semi-submersible platform using a hybrid rans-bem approach
Bir yarı batık platformun hidrodinamik tepkilerinin hibrit rans-bem yaklaşımı ile incelenmesi
ENVER KÜRŞAT GÜNER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CİHAD DELEN
- Lifli kompozit yapılarda titreşim probleminin varyasyonel asimptotik yöntemle incelenmesi
Analyzing vibration problem in fibrous composite structures by variational asymptotic method
EMRE YÜZBAŞIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EKREM TÜFEKÇİ
DOÇ. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Metric based mesh adaptation methodology applied to HEMLAB algorithm
Metrik tabanlı ağ uyarlama yönteminin HEMLAB çözücüsüne uygulanması
HÜLYA SUKAS
Doktora
İngilizce
2025
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ŞAHİN
- Development of progressive failure models and their application to open hole composite laminates and wind turbine blades
İlerlemeli hasar modellerinin geliştirilmesi ve delikli kompozit plakalar ve rüzgar türbin kanatlarına uygulanması
MEVLÜT CAN MUYAN
Doktora
İngilizce
2023
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRKAN ÇÖKER
- Dynamic numerical analysis of typical monopile foundations for offshore wind turbine applications
Deniz rüzgar türbini uygulamaları için tipik tek kazıklı temellerin dinamik sayısal analizi
ABDUH KIWANUKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiMersin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR LÜTFİ ERTUĞRUL