Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: Sinem KESKİN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mustafa İlbaş
Eş Danışman: Mustafa Serdar Genç
Özet:
Bu tez çalışmasında, NACA 0018 kanadına sahip H-tipi Darrieus dikey eksenli rüzgâr türbininin (DERT) kanatlarında sanal bir pürüzlülük elemanı kullanılmış ve bunun türbin performansı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Pürüzlülük elemanının optimum uzunluğu ve kanat üzerindeki konumu iki boyutlu analizlerle sunulmuştur. Kiriş uzunluğuna bağlı pürüzlülük yükseklikleri k/c: 0.003, 0.006, 0.009, 0.012 olarak ve yüzeydeki veter uzunluğuna bağlı pürüzlülük oranları %5, %10, %50 olarak incelenmiştir. Zamana bağlı tork değişimleri, ANSYS Fluent 18.2 yazılımı aracılığıyla elde edilmiştir, bu sayede güç katsayısının zamana göre değişimi, uç hız oranı dikkate alınarak değerlendirilmiştir. X hız bileşeni ve türbülans kinetik enerji dağılımlarının farklı x/c ve k/c boyutsuz parametrelerdeki sonuçları türbin aerodinamiği üzerindeki etkilerinin incelenmesi açısından karşılaştırılmıştır. Sayısal sonuçlar, en iyi güç katsayısı değerlerinin yüzeyde veter uzunluğuna bağlı pürüzlülük oranı %50 (x/c: 0-0.50) olduğunda elde edildiğini göstermiştir. En yüksek verim bu x/c: 0-0.50 değerinde elde edildiğinden pürüzlülük yüksekliği açısından bu x/c aralığı ön plana çıkarılmıştır. Pürüzlülük oranları k/c: 0.003, 0.006, 0.009 ve 0.012 incelendiğinde k/c: 0.012'de maksimum güç katsayısı elde edilmiştir. Ayrıca pürüzlülük elemanının x/c: 0 – 0.50 konumuna uygulandığı durumda, artan pürüzlülük yüksekliği ile güç katsayısı iyileşmiştir. Böylece pasif bir kontrol tekniği olan pürüzlülük elemanının DERT'lerdeki akış ayrımlarını azaltarak türbinin aerodinamik performansına katkı sağladığı gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler : Dikey eksenli rüzgâr türbini, güç katsayısı, aerodinamik performans