Küçük ölçekli kompozit rüzgâr türbin kanadının aerodinamik-yapısal bütünleşik tasarımı
Aerodynamic-structural integrated design of small-scale composite wind turbine blade
- Tez No: 689042
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Enerji, Engineering Sciences, Energy
- Anahtar Kelimeler: Rüzgâr Enerjisi, Kompozit Rüzgar Türbini Kanadı, Aerodinamik Optimizasyon, Yapısal Optimizasyon, ABC Algoritması, Wind Energy, Composite Wind Turbine Blade, Aerodynamic Optimization, Structural Optimization, ABC Algorithm
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasının amacı, küçük ölçekli bir rüzgâr türbin kanadının aerodinamik koşullarının ve yapısal özelliklerinin bütünleşik olarak optimize edilerek tasarımının ortaya konmasıdır. Bu ana amaç aşağıdaki iki alt amaca göre yürütülmüştür: i) Kanat geometrisinden maksimum enerji elde edilebilmesi için aerodinamik tasarımının gerçekleştirilmesi, ii) Aerodinamik tasarımla bütünleşik olarak, minimum ağırlık ve maliyet için, yapısal özellikler ve kısıtlamalar dikkate alınarak kompozit malzeme ile kanadın yapısal tasarımının gerçekleştirilmesi. Bu amaçlara ulaşmak için rüzgâr türbini kanat profilinin geleneksel aerodinamik tasarım yaklaşımına ek olarak kompozit malzemeler ile yapısal tasarım ve kriterlerinin de dâhil edildiği farklı bir tasarım yaklaşımı sunmaktır. Bu bütünleşik tasarım yaklaşımı ile yerli bir algoritma olan arı algoritmasının kullanıldığı bir platformda gerçekleştirerek hem aerodinamik hem de yapısal açıdan daha verimli ve düşük maliyetli rüzgâr türbini imalatını mümkün kılan bir matematiksel model ve optimizasyon çalışması sunulmuştur. Bir amaç fonksiyonu ile ifade edilecek bu matematiksel model ile aerodinamik açıdan yapısal kısıtlarının da dahil edildiği optimum bir kompozit kanat elde edilmiştir. Üretilen kompozit rüzgâr türbin kanadının standartlara uygun olarak yapısal ve aerodinamik deneyler ile performansının ortaya konulması sağlanmıştır. Böylece tasarımı ve imalatı gerçekleştirilmiş kanadın performans beklentisini sağlamadaki başarısı değerlendirilmiştir. Çalışma sonucunda, ana amaca ulaşılarak ve rüzgâr enerjisi konusunda özgün ve yenilikçi bir yaklaşım ile mevcut muadilleri ile kıyaslandığında daha üstün bir performansa sahip ve ucuz yerli küçük ölçekli bir rüzgâr türbini kanadı üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis study is to determine the design of a small-scale wind turbine blade by optimizing the aerodynamic conditions and structural properties integrated. This main purpose was carried out according to the following two sub-objectives: i) Realizing the aerodynamic design in order to obtain maximum energy from the blade geometry, ii) Realizing the structural design of the wing with composite material for minimum weight and cost, taking into account the structural features and constraints, integrated with the aerodynamic design. In order to achieve these aims, the first aim is to offer a different design approach, in which composite materials and structural design and criteria are included in addition to the traditional aerodynamic design approach of the wind turbine blade profile. With this integrated design approach, a mathematical model and optimization study is presented, which makes it possible to manufacture more efficient and low-cost wind turbines both in terms of aerodynamics and structure, by performing it on a platform using the bee colony algorithm, which is a domestic algorithm. With this mathematical model, which will be expressed with an objective function, an optimum composite wing has been obtained including the structural constraints in terms of aerodynamics. In the final goal, the performance of the produced composite wind turbine blade was demonstrated by structural and aerodynamic experiments in accordance with the standards. Thus, the success of the designed and manufactured wing in meeting the performance expectation was evaluated. In line with these goals, a local small-scale wind turbine blade with a superior performance and cheaper compared to its current counterparts has been produced, with a unique and innovative approach to wind energy, by achieving the main purpose.
Benzer Tezler
- Helisel yayların statik karakteristiklerini ölçme ve kontrol etme cihazının tasarımı ve imalatı
Design and manufacture of a device measuringand controlling the static characteristics of helical springs
MUAMMER MUSULLUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEVZİ ERCAN
- Landsat uydusu aracılığı ile elde edilen görüntülerin sınıflandırılmaları ve bunlara ilişkin bilgisayar programlarının hazırlanması
Başlık çevirisi yok
G. FERZAN KÜÇÜKA
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİS PÜSKÜLCÜ
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Manisa yöresinde domateste anlaşmalı tarım ve karşılaşılan sorunlar
Başlık çevirisi yok
OSMAN MURAT KOÇTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiTarım Ekonomisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TALİM