Nrel S826 kanat profiline sahip küçük ölçekli rüzgar türbininin aerodinamik optimizasyonu ve performans analizi
Aerodynamic optimization and performance analysis of a small-scale wind turbine with nrel S826 airfoil
- Tez No: 997280
- Danışmanlar: PROF. DR. TAHİR YAVUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Başkent Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Küçük ölçekli yatay eksenli rüzgar türbinleri, merkezi olmayan enerji üretiminde önemli bir rol oynayarak konut ve endüstriyel uygulamalar için sürdürülebilir çözümler sunmaktadır. Bu çalışma, düşük Reynolds sayılarında yüksek verimliliğiyle bilinen NREL S826 kanat profilini kullanan küçük ölçekli bir rüzgar türbininin aerodinamik tasarımı ve optimizasyonuna odaklanmaktadır. Çalışmanın temel amacı, türbin kanatlarının geometrisini, hücum açısını optimize ederek güç üretimini ve işletme verimliliğini artırmaktır. Araştırmada, akış karakteristiklerini, basınç dağılımlarını ve NREL S826 kanat profilinin çevresindeki türbülanslı akış etkilerini analiz etmek için hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) simülasyonları ve optimizasyon yazılımları kullanılmaktadır. Sürüklenme kuvvetini en aza indirerek kaldırma/sürüklenme oranlarını artırmak amacıyla kanat burulma ve aerodinamik modifikasyonları incelenmiştir. Ayrıca, sayısal sonuçların simülasyon performans ölçümleriyle karşılaştırılması için Literatürler referans alınarak doğrulamalar yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, NREL S826 kanat profiline uygulanan belirli modifikasyonların, hücum kenar iyileştirmeleri ve optimize edilmiş kiriş dağılımı gibi faktörler sayesinde performans katsayısını(Cp) önemli ölçüde artırabildiğini göstermektedir. Çalışmada sabit bir rüzgar hızı olan 10 m/s kullanılarak türbindeki aerodinamik optimizasyonun türbin verimine etkisi incelenmiştir. Bu bulgular, küçük ölçekli rüzgar enerjisi sistemlerinin geliştirilmesine katkı sağlayarak, NREL S826 tabanlı türbin kanatlarının optimize edilerek enerji toplama potansiyelini %22 oranında geliştirdiğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Small-scale horizontal-axis wind turbines play a significant role in decentralized energy production, offering sustainable solutions for residential and industrial applications. This study focuses on the aerodynamic design and optimization of a small-scale wind turbine utilizing the NREL S826 airfoil, known for its high efficiency at low Reynolds numbers. The primary objective of this research is to enhance power generation and operational efficiency by optimizing the blade geometry and angle of attack. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations and optimization software are used to analyze flow characteristics, pressure distributions, and the effects of turbulent flow around the NREL S826 airfoil. Blade twist and aerodynamic modifications are examined to minimize drag force and improve the lift-to-drag ratio. Additionally, numerical results are validated using literature references to compare with simulation performance metrics. The findings demonstrate that specific modifications to the NREL S826 airfoil, such as leading-edge improvements and optimized chord distribution, can significantly enhance the performance coefficient (Cp). The study investigates the impact of aerodynamic optimization on turbine efficiency using a constant wind speed of 10 m/s. These results contribute to the development of small-scale wind energy systems, revealing that optimizing NREL S826-based turbine blades can improve energy harvesting potential by 22%.
Benzer Tezler
- Experimental investigation of the effects of tip injection on the characteristics of the tip vortex on a model wind turbine
Uç enjeksiyonunun uç girdabının karakteristiği üzerindeki etkilerinin model bir rüzgar türbini üzerinde deneysel olarak incelenmesi
EZGİ ANIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
- Experimental investigation of the effects of tip-injection on the aerodynamic loads and wake characteristics of a model horizontal axis wind turbine rotor
Uç enjeksiyonunun yatay eksenli bir model rüzgar türbininin aerodinamik yük ve iz bölgesi karakteristikleri üzerindeki etkisinin deneysel olarak incelenmesi
ANAS ABDULRAHIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OĞUZ UZOL
- Rüzgar türbini kanadının aeroelastik davranışının incelenmesi
Investigation of aeroelastic behavior of wind turbine blade
SEDAT MANTICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
EnerjiErciyes ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR GENÇ
- Numerical investigation of atmospheric icing effects on wind turbine blade aerodynamics and power output
Rüzgâr türbini kanadı aerodinamiği ve güç çıkışı üzerindeki atmosferik buzlanma etkilerinin sayısal olarak incelenmesi
BERKAY ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Makine MühendisliğiÇankaya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EYUP KOÇAK
- Design of highly efficient pv system in the uae
Solar aplikasyonlar için yüksek kazanımlı da/da çevirici tasarlanması
DANA NASSER EDDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Enerjiİstanbul Aydın ÜniversitesiEnerji Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURTAZA FARSADİ