Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Murat Erbaş
Danışman: ATİLLA BIYIKOĞLU
Özet:Bu çalışmada, düşük sıcaklık Organik Rankine Çevriminde (ORÇ) kullanılacak bir gaz türbini sistemi tasarlanmıştır. Öncelikle, Organik Rankine Çevrimi 80oC çevrim üst sıcaklığı ve 40oC çevrim alt sıcaklığı için 1 MW mekanik güç üretecek şekilde tasarlanmıştır. Daha sonra, bu tasarım şartlarında en verimli şekilde çalışacak akışkan seçimi, güvenlik, ozon tabakası inceltme potansiyeli ve küresel ısınma potansiyelleri dikkate alınarak yapılmış ve R123 soğutucu akışkanı iş akışkanı olarak belirlenmiştir. Belirlenen çevrim parametreleri kullanılarak türbin sisteminin izantropik veriminin optimizasyon modeli oluşturulmuş ve bu model ile türbin sisteminin verimi %86,3 olarak elde edilmiştir. Önerilen model, benzer bir gaz türbini üzerinde NASA tarafından gerçekleştirilen deney sonuçları kullanılarak doğrulanmış ve bu model kullanılarak tasarlanacak türbinin temel geometrik ve akış parametreleri belirlenmiştir. Türbin ve bileşenlerinin geometrisinin tasarlanmasında, korunum denklemleri ile birlikte literatürde mevcut olan ampirik bağıntılar ve sınırlayıcı şartlar kullanılmıştır. Doğrulanmış türbin parametreleri, tasarım denklemlerine tanıtılarak türbin çark, nozül, salyangoz, difüzör ve egzoz manifolduna ait tasarım parametreleri belirlenmiştir. Bu tasarım parametreleri, türbin çarkı ve nozülünün çiziminde BLADEGEN, salyangoz, difüzör ve egzoz manifoldunun çiziminde SOLIDWORKS programlarına tanıtılarak 3 Boyutlu türbin elemanlarının çizimleri yapılmıştır. Türbin çarkı ve nozül çizimleri, TURBOGRID programı, salyangoz, difüzör ve egzoz manifoldunun çizimleri ise ANSYS MESHING programına aktarılarak türbin elemanlarının ağ yapıları oluşturulmuştur. Türbin elemanlarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) modeli, ayrı ayrı, uygun sınır şartları kullanılarak ANSYS CFX programında koşulmuştur. HAD sonucunda, türbin elemanlarının içerisindeki akışkan hız dağılımları, akım çizgilerin doğrultuları, akışkan içerisindeki, türbin ve nozül kanat yüzeylerindeki basınç dağılımları, entropi üretimi dağılımları elde edilmiştir. HAD sonuçları ile oluşturulan türbin model sonuçları karşılaştırılarak tasarlanan türbin geometrisinin doğruluğu test edilmiştir. Test sonucunda, tasarlanan türbin sisteminin %88,8 verime ulaşabileceği belirlenmiştir.