Kompozit Yapılarda Eğilme-Burulma Etkileşiminin Sayısal Görüntü Bağıntı (SGB) Yöntemi İle Belirlenmesi Ve Türbin Kanatlarında Eğilme-Burulma Etkileşimini Kullanarak Yatay Eksen Rüzgar Türbinlerinde Yük Azaltılması

Download
2016
Proje kapsamında, eğilme-burulma etkileşimli kompozit kanatların türbin sistemindeki içyüklerin azalması üzerindeki etkileri incelenmiştir. Proje iki ana safhada gerçekleştirilmiştir.Birinci safhada, kompozit yapılarda eğilme-burulma etkileşimi deneysel olarak SayısalGörüntü Bağıntı (SGB) yöntemi ile ölçülmüş, sonlu elemanlar yöntemi ile elde edilen sonuçlarile kıyaslamalar yapılmış ve proje başarı kriteri sağlanmıştır. SGB sistemi ile deneyselçalışmalar, türbin kanat kirişlerinin arasındaki flanş bölgelerini benzeten kompozit plaka vekutu kiriş yapıları üzerinde gerçekleştirilmiştir. SGB sistemi ile elde edilen eğilme-burulmaetkileşimi bilgisi niteliksel olarak değerlendirilmiş ve farklı kompozit malzeme ve farklı fiber açıkonfigürasyonlarının yarattığı eğilme-burulma etkileşimlerinin birbirlerine göre olan görecelifarkları belirlenmiştir. Ayrı bir iş paketi altında kanat kirişlerinin flanşlarında kullanılankompozit malzemelerin dinamik mekanik karakterizasyonu da yapılmış ve malzemesönümleme katsayılarının farklı kompozit malzeme ve fiber açı konfigürasyonları ile nasıldeğiştiği belirlenmiştir. Sönümleme katsayılarının rüzgar türbin sisteminin zamana bağlıaeroelastik analizlerinde nasıl kullanılabileceği ayrıntılı bir şekilde açıklanmıştır.Onaylanan Bütçe:Projenin ikinci safhasında, bütün bir rüzgar türbin sisteminin esnek çoklu kütleli modelininzamana bağlı aeroelastik analizleri, farklı eğilme-burulma etkileşimli kanat konfigürasyonlarıiçin gerçekleştirilmiş ve eğilme-burulma etkileşimli kompozit kanatların türbin sistemindeki içyüklerin azalması üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde çalışılmıştır. Öncelikle, analizlerdekullanılan cam-elyaf epoksi kanadın üç boyutlu tasarımı yapılmış ve jenerik bir rüzgar türbinmodeli yaratılmıştır. Rüzgar türbin kanat kirişlerinin arasındaki flanş bölgelerinde kullanılantek yönlü karbon ve cam-elyaf fiber takviyeli epoksi katmanların kanat eksenine göre açılıyerleştirilmeleri ile yaratılan değişik malzeme konfigürasyonuna sahip kanatlar, rüzgar türbinsisteminin çoklu kütleli modeline aktarılmış ve her değişik kanat malzeme konfigürasyonu içinfarklı bir türbin modeli yaratılmıştır. IEC 61400-1 rüzgar türbin tasarım standardında datanımlandığı gibi, türbin modellerinin altı farklı türbülanslı rüzgar koşulunda zamana bağlıaeroelastik analizleri gerçekleştirilmiştir. Zamana bağlı aeroelastik analiz sonuçları işlenmiş veher tasarım yük durumu için yorulma hasarına eşdeğer iç yükler türbin sisteminde seçilmişolan izleme noktalarında hesaplanmıştır. Eğilme-burulma etkileşimli kanatların dahil edildiğirüzgar türbin sistemlerinde bazı yorulma hasarına eşdeğer yüklerde %20 yi aşan oranlardaazalmalar meydana gelmiştir. Gerçekleştirilen zamana bağlı rüzgar türbin analiz sonuçlarınagöre, genel olarak eğilme-burulma etkileşimli kanatlara sahip türbin sistemlerinde yorulmahasarına eşdeğer ve azami yüklerin referans kanatlı rüzgar türbin sistemindeki yüklerdendaha düşük olduğu görülmüştür. Üçüncü iş paketindeki başarı kriteri de sağlanmıştır.
Citation Formats
A. Kayran and C. Kaynak, “Kompozit Yapılarda Eğilme-Burulma Etkileşiminin Sayısal Görüntü Bağıntı (SGB) Yöntemi İle Belirlenmesi Ve Türbin Kanatlarında Eğilme-Burulma Etkileşimini Kullanarak Yatay Eksen Rüzgar Türbinlerinde Yük Azaltılması,” 2016. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRneU5qazU.