Geri Dön

Organik rankine çevrimi için radyal dış akışlı türbin kanat profilinin türbin çıkış gücüne ve verimine etkisinin had analizi ile incelenmesi

Cfd investion of effects of blade shape on radial outflow turbine power and efficiency for organic rankine cycle

PDF İndir

  1. Tez No: 522134
  2. Yazar: ZEYNAL KILIÇASLAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YAHYA DOĞU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Energy
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez çalışmasında, Organik Rankine Çevriminde (ORC) kullanılan Radyal Dış Akışlı Türbin (RDT) tasarımı yapıldı ve kanat profillerinin türbin çıkış gücüne ve verimine etkisi Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizleri ile incelendi. Bu amaçla, iş akışkanı hekzan olan ve 110℃, 2bar giriş şartları ve 93,15℃, 0,86bar çıkış şartları için bir ORC sistemi üzerinde çalışıldı. Termodinamik çevrim analizi Cycle-Tempo v.5.1 ve RefProp v.8 programı ile yapıldı. 1-boyutlu akış varsayımları kullanılarak üç kademeli bir türbin tasarlandı. Ardından, tasarlanan türbinin 3-B katı modeli başlangıç geometrisi olarak oluşturuldu ve Ansys-CFX v.16 programında HAD analizleri yapıldı. HAD modeli, tekrar eden periyodik geometri ve sınır şartı kullanılarak kademeler boyunca bir kanat sırası alınarak oluşturuldu. Her bir analizde oluşan akış formu incelenerek, en yüksek türbin izentropik verimi için kanat profilleri optimize edildi. Kanat profili optimizasyonu, türbin çıkış gücü ve veriminin yanında tüm akış alanındaki hız, basınç ve entropi değerleri incelenerek yapıldı. Akış formunun kanat üzerindeki şekline göre ve entropi değerlerinin azaltılmasına yönelik kanat profilleri değiştirildi. Bu değişimlerle, başlangıç geometrisine göre türbin izentropik veriminde %2,3 artma ve entropide %13 düşme elde edildi. Bu durum başlangıç geometrisinin oldukça iyi olduğunu da göstermektedir. Kanat giriş ve çıkışındaki uç profillerinin entropi artışında ve dolayısıyla izentropik verimde etkin olduğu gözlendi

Özet (Çeviri)

In this study, Radial Outflow Turbine (ROT) used in an Organic Rankine Cycle (ORC) has been designed and the effect of blade shapes on turbine output power and efficiency has been investigated with Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis. For this purpose, an ORC system at inlet conditions of 110°C, 2bar and outlet conditions of 93.15°C, 0.86 bar has been studied with hexane as the working fluid. Thermodynamic cycle analysis was performed with Cycle-Tempo v.5.1 and RefProp v.8 softwares. A three-stage turbine was designed by using 1-D flow assumptions. Then, 3-D solid model of the designed turbine has been drawn as an initial geometry, and CFD analysis was performed in Ansys-CFX v.16 software. The CFD model was constructed by using a repeating periodic geometry and boundary condition for one blade row along the stages. By examining the flow form in each analysis, the blade shapes were optimized for the highest turbine isentropic efficiency. The blade shape optimization was done for turbine output power and efficiency by examining the velocity, pressure and entropy values over the entire flow field. The blade shapes have been changed to reduce the entropy values. With these changes, turbine isentropic efficiency increased by 0.53% and entropy decreased by 13% compared to the initial geometry. This also indicates that the initial geometry is very good. It was observed that the blade tip profiles at the inlet and outlet affected the entropy increase and therefore the isentropic efficiency.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    441852

    Düşük sıcaklık organik rankine çevrim uygulamalarında kullanılan radyal türbinin aerotermodinamik tasarımı ve simülasyonu

    The aerothermodynamical design and simulation of radial turbines used in low temperature organic rankine cycle

    MURAT ERBAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATİLLA BIYIKOĞLU

  2. Tez No

    450969

    Organik rankine sistemi ve türbininin tasarımı

    Organic rankine system and turbine design

    NURİYE ANIL GÜRLEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS

  3. Tez No

    453620

    3D radial inflow turbine design and analysis for a small scale orc application

    Küçük ölçekli orç uygulaması için üç boyutlu radyal türbin tasarımı ve analizi

    EMRE SEZERKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HASAN BEDİR

    PROF. DR. GÜNAY ANLAŞ

  4. Tez No

    450970

    Bir petrol tankeri için organik rankıne çevrimi atık ısı geri kazanım sisteminin termodinamik analizi

    Thermodynamic analysis of organic rankine cycle waste heat recovery system for an oil tanker

    MEHMET AKMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SELMA ERGİN

  5. Tez No

    372529

    Bir yoğunlaştırılmış güneş enerjisi santrali için organik rankıne çevrimi dizaynı ve modellemesi

    Design and modeling of organic rankine cycle for a concentrated solar thermal power plant

    ERDEM ACAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜNER ÇOLAK

Geri Dön