Savonıus ve darrıeus tipi rüzgar türbinlerinin bütünleşik tasarımı ve performans değerlendirmesi
Hybrid design and performance analysis of combined savonius and darrieus wind turbine systems
- Tez No: 963467
- Danışmanlar: PROF. DR. FERHAT DALDABAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Yenilenebilir enerji üretiminde, fosil yakıtların çevresel etkilerini azaltmak amacıyla dikey eksenli hibrit rüzgar türbinleri son yıllarda önemli bir araştırma konusu olmuştur. Bu çalışmada, entegre Darrieus-Savonius rotor sistemlerinin performansını iyileştirmek için üç farklı hibrit rotor konfigürasyonu tasarlanmış ve karşılaştırılmıştır. Modellerin analizleri, hem sayısal (FloEFD ile, k-ε türbülans modeli kullanılarak) hem de deneysel olarak rüzgar tünelinde yürütülmüştür. Model 1, H-Darrieus yapısının merkezinde konumlandırılmış bir Savonius rotorundan oluşurken; Model 2, alt ve üstte birer H-Darrieus rotor ile alt kısımda yer alan Savonius rotorun birleşiminden oluşan üçlü hibrit bir yapı şeklinde tasarlanmıştır. Model 3 ise, alt kısmında Savonius ve üst kısmında H-Darrieus rotorlarından oluşan iki aşamalı hibrit bir yapıyı temsil etmektedir. Ayrıca, H-Darrieus rotorları için simetrik (NACA0018) ve asimetrik (S-1046) kanat profilleri karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, Model 2'nin en yüksek güç katsayısını verdiğini ve asimetrik kanat profilinin enerji dönüşüm verimini artırdığını göstermiştir. Bulgular, çoklu rotor entegrasyonu ile asimetrik kanatların hibrit türbin performansını önemli ölçüde iyileştirdiğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
In recent years, vertical axis hybrid wind turbines have become a significant research focus in renewable energy production, aiming to reduce the environmental impacts of fossil fuel use. In this study, three different hybrid rotor configurations of integrated Darrieus-Savonius rotor systems were designed and comparatively evaluated to enhance performance. The models were analyzed using both numerical methods (with FloEFD software employing the k-ε turbulence model) and experimental testing in a wind tunnel. Model 1 consists of a Savonius rotor positioned at the center of an H-Darrieus structure; Model 2 features a triple hybrid structure formed by combining a Savonius rotor at the bottom and H-Darrieus rotors at both the top and bottom; Model 3 represents a two-stage hybrid design with a Savonius rotor at the bottom and an H-Darrieus rotor at the top. Furthermore, symmetric (NACA0018) and asymmetric (S-1046) blade profiles for the H-Darrieus rotors were compared. The results indicated that Model 2 achieved the highest power coefficient, and the asymmetric blade profile significantly improved energy conversion efficiency. These findings demonstrate that multi-rotor integration combined with asymmetric blade geometry can substantially enhance the performance of hybrid turbine designs.
Benzer Tezler
- Rüzgardan elektrik üretim sistemi tasarımı ve CFD analizleri
Wind electricity generation system design and CFD analysis
FURKAN ÇELİKKILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞABAN PUSAT
- Wind turbine protection and modelling
Rüzgar türbinleri koruma ve modelleme
ERIC NDUWAYEZU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET BAYRAK
- Üç kanatlı helisel Savonius rüzgâr türbinlerinin aerodinamik performansına merkezden kaçıklığın ve faz açısının etkisi
The effect of off-center and phase angle on aerodynamic performance of three-bladed helical Savonius wind turbines
MERNUŞ GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERDEM ALIÇ
- Rüzgar enerjisi teknolojisi ve Türkiye'nin rüzgar enerjisi potansiyeli
Wind energy technology and wind energy potential of Turkey
OĞUZHAN TÜMERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURHAN SUNGU
- Kuyruk yeli enerjisi kullanılarak düşey eksenli rüzgar türbin çiftliği geliştirilmesi
Development of a vertical axis wind turbine farm by using wake energy
AHMETCAN ETYEMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET KOCABAŞ