Affiliation:
1. YILDIZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ
Abstract
Rüzgâr enerjisi teknolojisi, rüzgârın türbin kanatlarını döndürmesi sonucu mekanik enerjinin elektrik enerjisine dönüşmesi esasına dayanır. Rüzgâr türbininin kurulacağı yerin rüzgâr potansiyeli, verimli bir elektrik üretimi için oldukça önemlidir. Türbinlerde kullanılan jeneratör tipi, kanat aerodinamiği ve kanat sayısı verimi etkileyen faktörlerdendir. Kanat profili, kanat yapısı ve sürüklenme katsayısının kaldırma katsayısına oranı da (CL/CD) verimlilik bakımından türbin performansını etkileyen önemli parametrelerdir. Farklı kanat profillerinde aynı hücum açısında (CL/CD) oranı farklılık gösterebilmektedir. Bu çalışmada biyomimikri yöntemi ile baykuş kanadı formundan ilham alınarak NACA-4412 profili üzerinde kanal açılmıştır. Kanallar, kanal genişliği 12 mm ve kanal derinliği kanat profilinin yüzeyinin %10 oranında küçültülmesiyle tüm yüzeyde 40 mm mesafe ile 5 tane olacak şekilde oluşturulmuştur. Analizler Reynolds sayılarının 2,5x104, 5x104, 7,5x104 ve hücum açılarının 8°, 12°, 20° olması durumlarında gerçekleştirilmiştir. Kanallı model için sürüklenme katsayısı (CD) ve kaldırma katsayısı (CL) değerleri elde edilmiştir. Kanallı ve kanalsız model için analizlerin gerçekleştirildiği hücum açıları ve Reynolds sayılarında kaldırma katsayısı/sürüklenme katsayısı (CL/CD) oranları kıyaslanmıştır. Reynolds sayısının 2,5x104 değerinde hücum açısının 8° ve 12°’lerinde kanallı modelde CL/CD oranında yaklaşık olarak 4 ve 8 katı artış olduğu görülmüştür. 20° de ise referans modelde stall durumu söz konusuyken kanal açılmış model daha kararlı bir yapıda olup çözüm gerçekleştirilebilmiştir. Reynolds sayısının 5x104 değerinde hücum açısının 8° ve 12°’lerinde kanallı modelde CL/CD oranında yaklaşık olarak 4 ve 7 katı artış olduğu görülmüştür. Reynolds sayısının 7,5x104 değerinde hücum açısının 8° ve 12°’lerinde kanallı modelde CL/CD oranında yaklaşık olarak 5 ve 8 katı artış olduğu görülmüştür.
Publisher
Sakarya University of Applied Sciences
Reference20 articles.
1. Bashir, M. B. A. (2022). Principle Parameters and Environmental Impacts that Affect the Performance of Wind Turbine: An Overview. Arabian Journal for Science and Engineering, 47(7), 7891-7909. https://doi.org/10.1007/s13369-021-06357-1
2. Başak, H., & Demi̇rhan, H. (2017). Kambur Balina’nın Yüzgeçlerinden Esinlenerek Oluşturulan Kanat Profil Veriminin CFD Analizi ile İncelemesi. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 3(2), Article 2.
3. Benyus, J. M. (2002). Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. Harper Perennial.
4. Çolak, İ., & Demi̇rtaş, M. (2010). Rüzgâr Enerjisinden Elektrik Üretiminin Türkiye'deki Gelişimi. TÜBAV Bilim Dergisi, 1(2), Article 2.
5. DOE. (2022). Land-Based Wind Market Report. U.S. Department of Energy. https://www.energy.gov/eere/wind/articles/land-based-wind-market-report-2022-edition.