Eğilme-burulma bağlaşımlı rüzgar türbini pala tasarımı
Design of a bend-twist coupled wind turbine blade
- Tez No: 251307
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN TOLUN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bağlaşım, Kompozit malzemeler, Rüzgar enerjisi, Rüzgar türbinleri, Sonlu elemanlar analizi, Tasarım, Coupling, Composite materials, Wind energy, Wind turbines, Finite element analysis, Design
- Yıl: 2008
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, en iyi burulma ve veter dağılımı elde edilecek şekilde ideal pala tasarımı yapabilmek amacıyla pala elemanı momentum kuramından (PEMK) faydalanılarak MATLAB ile bir tasarım kodu hazırlanmıştır. Bu kod yardımıyla, Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) Standartları göz önünde bulundurularak 7,5 m/s'lik ortalama rüzgâr hızına sahip çalışma koşulu için çalkantılı iz durumu altında ideal bir pala tasarlanmış ve bu pala üzerinde oluşan tasarım yükleri hesaplanmıştır. Daha sonra bu aerodinamik tasarım için uygun kompozit kabuk ve pala kirişi malzemesi seçimi yapılıp geleneksel ve eğilme-burulma bağlaşımlı olmak üzere iki ayrı pala modeli, yapısal olarak tasarlanmıştır. Pala kabuğu ve kirişinde kullanılan gerekli malzeme özellikleri sonlu elemanlar yöntemiyle analiz yapan ABAQUS yazılımında tanımlanmış, doğrusal iki boyutlu çarpılma elemanları kullanılarak kesit özellikleri çıkartılmış ve bu özellikler daha sonra kabuk elemanları özellikleri olarak atanıp modal ve statik analiz gerçekleştirilmiştir. Böylelikle geleneksel ve bağlaşımlı yapıdaki, aynı geometrik özelliklere sahip iki tasarımın analiz sonuçları kullanılarak, uygun malzeme tanımlamasıyla geleneksel bir palaya istenilen güç çıktısını sağlayabilecek esnek bir yapı kazandırılması amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, to make an ideal blade design so as to gain the optimum twist and chord distribution, a design code is developed by using MATLAB and utilizing the Blade Element Momentum Theory (BEMT). Using the code developed, considering International Electrotechnical Commission (IEC) Standarts, under the operating condition of 7.5 m/s average wind speed, an ideal blade with wake rotation is designed and the blade design loads are calculated. Afterwards, by selecting appropriate composite shell and spar materials for this aerodynamic design, two structural models are designed as conventional blade and bend-twist coupled blade. The required material properties of blade skin and spar are defined in ABAQUS, finite element analysis software and the cross-section properties are derived by using two-dimensional linear warping elements and these properties are then assigned as elements to perform modal and statical analysis. Thus, by analysis results of conventional and coupled structured designs having the same geometrical specifications, and with an appropriate material definition it is aimed to design the conventional blade as a flexible structure which would provide the desired power output.
Benzer Tezler
- İnce cidarlı açık kesitli kirişlerin titreşimleri
Vibrations of thin-walled open cross-section beams
S. ERGÜN BOZDAĞ
- Nonlinear dynamic and aeroelastic analyses of aircraft wings
Uçak kanatlarının doğrusal olmayan dinamik ve aeroelastik analizleri
SEHER DURMAZ
Doktora
İngilizce
2013
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- İnce cidarlı kompozit bir uçak kanadının dinamik davranışının çok amaçlı optimizasyonu
Multi-objective optimization of dynamic behavior of aircraft wings modeled as thin-walled composite beams
SEFA ÖKSÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER EKEN
DR. CEYHUN TOLA
- Önburulmalı fonksiyonel olarak derecelendirilmiş çubukların statik ve dinamik davranışlarının incelenmesi
Investigation of static and dynamic behaviors of functionally graded pretwisted beams
ÖMER EKİM GENEL
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Konsol kirişin burulma ile eğilme altında mekanik davranışının incelenmesi
Mechanical analysis of bending with torsion for cantilever beam
HÜSEYİN VATANSEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT REİS