Yatay Eksenli Rüzgar Türbinlerinde Uç Enjeksiyonu Kullanılarak Aktif Uç Girdabı Kontrolü Yönteminin Deneysel İncelenmesi

Download
2015
Kaldırma kuvvetinin oluşmasını sağlayan kanat alt ve üst yüzeyleri arasındaki basınç farkı, kanat uçlarında havanın alt yüzeyden üst yüzeye doğru sızmasına sebep olur. Bu sızma, kanat üzerine gelen ana akışla birleştiği zaman kanat ucunda konsantre bir şekilde dönen girdaplara dönüşür. Bu girdap yapıları yatay eksenli rüzgar türbinlerinde performans kayıplarına, gürültü problemlerine yol açmakta ve rüzgar çiftliklerinde art arda dizilen türbinlerde girdap-türbin etkileşimlerinin yol açtığı ciddi yapısal ve performans problemlerine sebep olmaktadırlar. Kanat uç girdap kontrolü, oluşacak bu problemleri en aza indirgeyebilmek amacıyla son yıllarda üzerinde çalışılan konuların başında gelmektedir. Rüzgar türbinlerinde genelde kanat uç girdapları kanat ucu kanatçıkları yardımıyla pasif olarak kontrol edilmeye çalışılmaktadır. Bu proje kapsamında, yatay eksenli rüzgar türbinlerinde uygulanabilecek, uç enjeksiyonu ile aktif uç girdabı kontrolü yöntemi incelenmiştir. Bu yöntem daha önce rüzgar türbini uygulamaları kapsamında araştırılmamıştır. Proje kapsamında, pasif uç girdabı yöntemleriyle karşılaştırma ve bu aktif yöntemin uç girdabı ve türbin aerodinamik karakteristikleri üzerindeki etkisinin incelenmesine yönelik bir araştırma projesi yapılmıştır. Uç enjeksiyonu ile aktif uç girdabı kontrolü daha önce izole kanatlarda ve turbofan motorları düşük-basınç türbin kanatçıklarında, tarafımızdan yürütücülüğü yapılan bir TÜBİTAK 1001 projesi çerçevesinde araştırılmıştı (Proje No: 108M232). Bu proje çerçevesinde ise bu teknik dönen model rüzgar türbini palleri üzerinde uygulanmış, uç girdabı yapısı, akış karakteristikleri, türbin iz bölgesi karakteristikleri ve türbin tork/güç karakteristikleri üzerindeki etkisi deneysel yöntemler kullanılarak incelenmiş ve pasif uç girdabı kontrolü yöntemleriyle karşılaştırmalar yapılmıştır. Deneyler bu proje çerçevesinde kurulan açık-jet rüzgar tünelinde, yük ölçümleri, sıcak-tel anemometresi ile iz bölgesi ölçümleri ve Particle Image Velocimetry (PIV) kullanılarak uç girdabı ölçümleri şeklinde gerçekleştirilmiştir. Uç enjeksiyonunun türbin tork ve itme kuvveti üzerinde bu değerleri artırıcı yönde bir etkisi olduğu görülmüş, bu artışın artan enjeksiyon miktarı ile arttığı görülmüştür. Güç katsayısının maksimum enjeksiyon oranı uygulandığında %44'e kadar arttığı hesaplanmıştır. İz bölgesindeki hız ve türbülans alanlarını ve kanat ucu kenarındaki uç girdabı yapılarını, enjeksiyon miktarına bağlı olarak ciddi bir şekilde değiştirdiği gözlemlenmiştir. Buna göre artan enjeksiyon oranına bağlı olarak, uç girdabının etkilerinin azaldığı, girdapların daha çok yayıldığı, türbin iz bölgesinin ise genişlediği ortaya çıkmıştır.

Suggestions

Akış Kaynaklı Rüzgar Türbini Gürültüsü Hesaplamaları İçin Yüksek Çözünürlüklü 2 ve 3 Boyutlu Navier-Stokes Çözücülerinin Geliştirilmesi ve Uygulanması
Cengiz, Kenan; Yalçın, Özgür; Özyörük, Yusuf(2016)
Projenin amacı, rüzgar türbini aerodinamik gürültü kaynaklarının ve bu kaynaklardanyayılan gürültünün seviye ve yayılma dogrultularının sayısal benzetimi için, tecimsel yazılımlarda olmayan yüksek dogruluk yetenekli (çözünürlüklü) ve verimli bir hesaplama teknolojisini geli¸stirmek, geli¸stirilen yazılımları kanat profillerine ve örnek bir türbine uygulamak ve sonuçlarını irdelemektir. Rüzgar türbinlerinde aerodinamik gürültü üretimi türbülanslı akı¸s alanı ile ilgili oldugundan, problemin çözümüne yakla¸sı...
Mikro Ölçekte Bir Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Çevriminin Tasarım, Üretim ve Testleri
Jafari, Rahim; Unver, Ozgur Hakki; Okutucu Özyurt, Hanife Tuba; Kılıç, Engin Sadık; Türkakar, Göker(2015)
Günümüz elektronik soğutma endüstrisinde, giderek küçülen hacimlerde ortaya çıkanyüksek miktardaki ısı zamanında uzaklaştırılmadığı takdirde, bölgesel sıcaklık artışlarıciddi hasarlara ya da performans düşüşüne yol açabilmektedir. Alternatif bir soğutmametodu olarak, mikro ölçekte bir buhar sıkıştırmalı soğutma çevrimi tasarlanarak küçükhacimlerden yüksek oranda ısı atılması amaçlanmıştır. Mevcut projede bahsedilen çevrimin ilk örneği üretilmiş olup bazı performans testleri gerçekleştirilmiştir. Çevrimin en...
Birlikte Sarkan Yük Taşıyan Kol Uçuşundaki Quadrotorların Modellemesi ve Kontrolü
Tekinalp, Ozan(2016)
Insansız hava araçlarının (IHA) kol uçusu bazı avantajları nedeniyle gittikçe daha çok önemkazanmaktadır. Örnegin afetlerde arama sırasında kol uçusu yapan insansız hava araçları iledaha genis bir alanın daha kısa sürede aranması mümkün olabilir. Yine göçmen kuslar gibibirbirini takip ederek öndeki aracın dümen suyunda (wake) uçan insansız hava araçlarındayakıt tüketiminin daha az olacagı da bilinmektedir. Diger yandan kol uçusu ile tek basınayapılamayacak görevlerin yerine getirilebilmesi mümkündür. Bunlar...
Fly-By-Wire Hava Araçları için Uçuş Zarfı Koruma Sistemi Geliştirilmesi
Yavrucuk, İlkay; Akmenek, Efe Bulut; Gürsoy, Gönenç(2016)
Bu projenin amacı, kontrol sistemi Fly-By-Wire sabit kanatlı uçak ve helikopterlerde, aracın uçuş limitlerini geçmemesi için kontrol lövyesinin maksimum hareket mesafesi tahmin ederek, pilota bunu aktif lövye kontrolleri ile geri bildirimde bulunarak, aracın uçuş zarfının içersinde kalmasını sağlayan uçuş zarfı koruma sisteminin algoritmalarının geliştirilmesidir. Kontrol lövyesinin izin verilen maksimum hareket mesafesi uçuş durumuna göre sürekli değiştiğinden, bunun bazı limit parametreleri ve uçuş duruml...
İyonosfersel uzaktan iletişim dizgeleri planlama ve işletim dizgelerinde nitelik yükseltilmesi
Tulunay, Yurdanur; Bilge, H. Ayşe; Arıkan, Feza; Tulunay, Ersin(2000)
COST 251 içinde yürütülen çalışmalar, çoğunlukla, Eylem çerçevesinde kurulan veri tabanlanndan alınan, iyonosfersel ölçüm verileri kullamlarak yapılan kuramsal ve istatistiksel incelemelerdir. Özel ek ölçümler de yapılmıştır. Yapılan deneylerle dikey ve eğik gelişli sonda, elektron yoğunluk profili, TEC ve HF görünge kullanım (spectrum occupancy) ölçümleri yapılmıştır. İyonosfersel parametrelerin kestirim (prediction) ve öngörü (forecast) benzekleri (model) üretilmeştir. Kanal Benzetimi (simulation) için yö...
Citation Formats
O. Uzol, “Yatay Eksenli Rüzgar Türbinlerinde Uç Enjeksiyonu Kullanılarak Aktif Uç Girdabı Kontrolü Yönteminin Deneysel İncelenmesi,” 2015. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TVRjeE1EVTE.