Geri Dön

Rüzgardan elektrik üretim sistemi tasarımı ve CFD analizleri

Wind electricity generation system design and CFD analysis

PDF İndir

  1. Tez No: 961019
  2. Yazar: FURKAN ÇELİKKILIÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞABAN PUSAT
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Enerji Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, Darrieus ve Savonius tipi dikey eksenli rüzgar türbinlerinin aerodinamik performansları sayısal analizler yoluyla karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Her iki türbin tipi, farklı rüzgar hızları altında türbülans oluşumu, basınç dağılımı, hız kayıpları ve enerji verimliliği açısından değerlendirilmiştir. Sayısal simülasyonlar, Ansys Fluent ve Cfx yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiş ve elde edilen veriler doğrultusunda akış karakteristikleri detaylı olarak analiz edilmiştir. Analiz sonuçlarına göre, Darrieus türbinleri daha düşük türbülans seviyelerine, daha dengeli bir basınç dağılımına ve daha iyi hız korunumuna sahiptir. Bu aerodinamik özellikler, Darrieus türbinlerinin enerji dönüşüm verimliliğini artırmakta ve özellikle orta-yüksek rüzgar hızlarında daha başarılı sonuçlar elde edilmesini sağlamaktadır. Savonius türbinleri ise düşük rüzgar hızlarında yüksek başlangıç torku üretme kapasitesine sahip olmakla birlikte, yüksek türbülans ve akış ayrılması nedeniyle genel verimlilik açısından dezavantajlı konumdadır. Elde edilen bulgular, rüzgar enerjisi sistemlerinin tasarımında türbin seçiminin, sadece rüzgar hızı değil; verimlilik, maliyet, kurulum kolaylığı ve uygulama alanı gibi faktörler göz önünde bulundurularak yapılması gerektiğini göstermektedir. Sonuç olarak, enerji verimliliğinin ön planda olduğu uygulamalarda Darrieus türbinlerinin tercih edilmesi daha uygun görülmektedir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, the aerodynamic performances of Darrieus and Savonius type vertical axis wind turbines are comparatively examined through numerical analyses. Both turbine types are evaluated in terms of turbulence formation, pressure distribution, velocity losses, and energy efficiency under different wind speeds. Numerical simulations were conducted using Ansys Fluent and Cfx software, and the flow characteristics were analyzed in detail based on the obtained data. According to the analysis results, Darrieus turbines exhibit lower turbulence levels, more balanced pressure distribution, and better velocity conservation. These aerodynamic characteristics enhance the energy conversion efficiency of Darrieus turbines and enable them to achieve better performance, especially at medium to high wind speeds. Although Savonius turbines have the advantage of generating high starting torque at low wind speeds, they are at a disadvantage in terms of overall efficiency due to high turbulence and flow separation around the blades. The findings indicate that turbine selection in the design of wind energy systems should be made by considering not only wind speed, but also factors such as efficiency, cost, ease of installation, and application area. As a result, Darrieus turbines are considered more suitable for applications where energy efficiency is a primary concern.

Geri Dön