Rüzgâr hızı ve yönünün yük hücreleri kullanılarak eşzamanlı olarak ölçülmesi
Measurement of wind speed and direction simultenously using load cells
- Tez No: 453736
- Danışmanlar: PROF. DR. FERHAT DALDABAN, DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Enerji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering, Energy, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akış hızı, Akışkanlar mekaniği, Belirsizlik analizleri, Rüzgar enerjisi, Rüzgar hızı, Rüzgar türbinleri, Rüzgar yönü, Silindir, Silindirik yüzeyler, Ölçümleme, Flow velocity, Fluid mechanics, Uncertainty analysis, Wind energy, Wind speed, Wind turbines, Wind direction, Cylinder, Cylindrical surface, Measurement
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Rüzgar hızı ve yönünün doğru ve güvenilir bir şekilde ölçmek için farklı teknolojilere sahip anemometreler kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, Uluslararası Elektroteknik Komitesi (IEC) tarafından istenen kalibrasyon aralığını da kapsayan Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) hız ölçüm gereklilikleri dikkate alınarak, 1.0-25.2 m/s aralığında rüzgar hızını ve 0º-360° aralığında rüzgar yönünü aynı anda ölçebilecek yeni bir anemometre geliştirilmiştir. Geliştirilen anemometre, temel olarak rüzgar algılayıcı olarak silindirik bir cisim, hassasiyeti 2 mV/V olan yük hücreleri, yük hücrelerinden alınan fark sinyallerini yükselten enstrümantal yükselticiler, bu fark sinyallerini ve çevre şartlarını izleyip değerlendiren bir mikro denetleyici ile birlikte hız ve yön ölçümlerinin görüntülemesini sağlamak üzere kullanılan bir görüntüleme biriminden oluşmaktadır. Anemometrenin hız ve yön ölçümlerine ilişkin performans testleri Erciyes Üniversitesi Rüzgar Mühendisliği ve Aerodinamik Laboratuvarı'ndaki rüzgar tünelinde gerçekleştirilmiştir. Bu ölçümlerin belirsizliklerinin hesaplanması için her bir ölçüm büyüklüğü için belirsizlik bütçeleri oluşturulmuştur. Tez anemometresinin farklı hız değerleri için elde edilen hız ve yön ölçüm belirsizliklerinin Dünya Meteoroloji Örgütünün (WMO) doğruluk kriterini sağladığı görülmüştür. WMO kriterlerine göre 5 m/s den büyük hızlar için anemometrelerin ölçüm sonuçlarında %10'dan fazla belirsizlik bulunmaması gerekmekte iken tez anemometresinden farklı hız değerleri için elde edilen hız ölçüm belirsizlikleri % 3 olarak hesaplanmıştır. 5 m/s den küçük hızlar için ise WMO tarafından belirlenen belirsizlik değeri sınırı 0.5 m/s iken, sunulan anemometrede hesaplanan belirsizlik değeri 0.1 m/s'dir. Yön ölçümleri için belirlenen belirsizlik değeri ± 5° iken tez anemometresinin belirsizlik değeri ± 3°'dir.
Özet (Çeviri)
Anemometers with different technologies have been used to accurately and reliably measure the wind speed and direction. In this thesis, a new anemometer, that is able to measure speed and direction simultaneously, has been developed which can measure the wind speed between 1-25.2 m / s and the wind direction at 0-360 °, taking into account the calibration range required by the International Electrotechnical Commission (IEC) and the World Meteorology Organization (WMO) speed measurement requirements. The developed anemometer basically consists of a cylindrical object sensing wind, load cells with sensitivity of 2 mV/V, instrumental amplifiers that amplify the difference signals from the load cells, a microcontroller that monitors and evaluates these difference signals and environmental conditions and a display unit for monitoring wind speed and direction. Performance tests on speed and direction measurements of anemometry have been carried out in the wind tunnel at Wind Engineering and Aerodynamics Laboratory in Erciyes University. The speed and direction measurement uncertainties obtained for different velocity values of the thesis anemometer have found to be in line with the World Meteorological Organization (WMO) accuracy criterion. According to the WMO criteria, anemometers should not have more than 10 % uncertainty in the measurement results for the velocities greater than 5 m/s, whereas velocity measurement uncertainties for different velocities have been calculated as 3 % for the proposed anemometer. The uncertainty limit value determined by WMO for the velocities smaller than 5 m/s, is 0.5 m/s while, the uncertainty value calculated for the proposed anemometer is 0.1 m/s. The allowed uncertainty value for direction measurements is ± 5° whereas the uncertainty value of the thesis anemometer is ± 3°.
Benzer Tezler
- Urban heat island effect on building energy consumption: A case study using thermal load calculation tool
Şehir ısı adası etkisinin binalarda enerji tüketimine etkisi: Isıl yük hesaplama programı kullanılarak yapılan örnek bir çalışma
MUSTAFA LEBLEBİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN
- Temporal and spatial investigation of maritime accidents in the strait of Istanbul in the perspective of navigational safety
İstanbul Boğazı'ndaki deniz kazalarının seyir emniyeti perspektifinde zamansal ve mekansal olarak incelenmesi
GİZEM KODAK
Doktora
İngilizce
2022
Denizcilikİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER ÜNAL
DR. ÖĞR. ÜYESİ TAYFUN ACARER
- Meteorolojik şartların (baz, sulak ve kurak senaryolar) 2022-2031 yılları arasında Türkiye'deki kurulu güç kaynak bazlı enerji üretimine olan etkisi ve üretim projeksiyonu
The effect of meteorological conditions (base, wet and dry scenarios) on installed power source-based energy generation in Turkey between 2022-2031 and the production projection
BAHADIR KARABEKİROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN
- Wind speed prediction using linear prediction methods
Lineer öngörü metodları ile rüzgar hızı öngörüsü
ZAFER CANAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURAK BARUTÇU
- Rüzgar türbinlerinde yön kontrolü algoritmasının enerji dönüşümüne etkileri ve gelişmiş bir algoritma önerisi
Effects of wind turbine yaw control algorithms on energy conversion and an advanced algorithm proposal
AYŞE GÖKÇEN KAVAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURAK BARUTÇU