Simulation based investigation of building integrated combined helical airfoil with icewind blades of a vertical axis wind turbine
Binalara entegre edilmiş helikal aerofoil profilli ve ıcewind tipi türbin kanatlarıyla birleştirilmiş dikey eksenli rüzgar türbininin simülasyon tabanlı analizi
- Tez No: 981203
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CİHAN TURHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Dikey eksenli rüzgar türbini, Enerji tüketimi, Vertical axis wind turbine, Energy consumption
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Atılım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dikey eksenli rüzgar türbini (VAWT), performansını artırmak amacıyla günümüzde geliştirilen ve optimize edilen bir rüzgar enerjisi sistemidir. Bu sistemlerde helikal aerofoil profilli kullanılmasının başlıca dezavantajlarından biri, türbinin ilk çalışma aşamasında düşük kalkış torku üretmesidir. Helikal aerofoil profilinin IceWind tipi türbin kanatları gibi başka bir kanat geometrisiyle entegre edilmesi, düşük tork sorununu çözmeye yardımcı olmaktadır. Bu tez kapsamında altı türbin kanadına sahip dikey eksenli rüzgar türbini VAWT tasarımı için aerodinamik özellikleri iyileştirmeye yönelik nümerik bir analiz gerçekleştirilmiştir. Nümerik simülasyonlar, Ansys Fluent yazılımı kullanılarak Kayma Gerilmeli Taşınım türbülans (Shear Stress Transport – SST) k-ω modeli ve Sonlu Hacim Yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen model, ılıman iklim kuşağında yer olan örnek bir binaya entegre edilmiş ve bu yenilikçi model sayesinde binanın enerji tüketimi azaltılmıştır. Enerji tüketimi hesaplamalarında DesignBuilder yazılımı kullanılmıştır. Test edilen üç yapılandırma arasında, üçüncü senaryo en iyi performansı göstermiş ve enerji tüketiminde %30,88 oranında azalma sağlanmış ve geri ödeme süresi 10,49 yıl olarak hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
Vertical axis wind turbine (VAWT) is one type of wind machine, which is used now a day these designs to improve the performance of the wind turbines. The main drawback when using helical airfoil blades is their low starting torque at the beginning of VAWT operation. Integrated helical airfoil with another blade shape such as (IceWind blades) helping to solve the low torque problem. In this thesis, the numerical investigation is conducted to improve the aerodynamic characteristics of the proposed design for the six-blade VAWT. Shear Stress Transport SST k-ω Turbulence Model and Finite Volume Method are used for the numerical simulation using the Ansys Fluent software. The developed model is integrated into a case building in a temperate climate zone and the energy consumption of the building is reduced by the proposed model. DesignBuilder software was used for energy consumption calculations. Among the three tested configurations, the third case showed the best performance, achieving a 30.88% reduction in energy consumption with a 10.49-year payback period.
Benzer Tezler
- Building integrated solar thermal collectors for heating and cooling applications
Başlık çevirisi yok
MAHMUT SAMİ BÜKER
- Avangart tasarım süreci için kent morfolojisi kısıtlayıcıları ile bir simülasyon modeli
A simulation model with urban morphology constraints for avant-garde design process
ASLI AĞIRBAŞ
Doktora
Türkçe
2016
MimarlıkMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHİYE EMEL ARDAMAN
- A numerical investigation of valve timing and variable compression ratio (vcr) strategies in a stroke volume modulated (svm) spark ignition (si) engine
Değişken strok hacmine sahip buji ateşlemeli motorda subap zamanlaması ve değişken sıkıştırma oranı yöntemlerinin sayısal olarak incelenmesi
AHMET YAPMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ DOĞRU
- Fantom malzemelerinin doku denkliğinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical investigation of tissue equivalency for phantom materials
İREM ERK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Radyoloji ve Nükleer Tıpİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Araştırmalar Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NESRİN ALTINSOY
- Betonarme bir binanın çift kolon kaybı sonrası ilerlemeli göçme davranışının incelenmesi
Investigation of progressive collapse behavior of a reinforced concrete building following double column loss
TAYLAN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Mühendislik BilimleriSakarya Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYDIN DEMİR