Rüzgar enerjisi santrallerinden elektrik üretimi üzerine bir araştırma

Abstract

ÖZET Bu çalışmada, rüzgar türbinleri konusu ilk olarak akışkanlar dinamiği olarak ele alınmıştır. Bu amaçla önce, rüzgar türbinlerinin dizaynından evvel yapılan meteorolojik çalışmalara, uygun yer seçiminin nasıl yapıldığına ve rüzgar enerjisi potansiyeli konularına kısaca değinilmiştir. Kısa da olsa dünyada bu konu ile ilgili imalatçılar ve gelişmeler konusunda bilgi verilmiştir. Türkiye'deki durum ise detaylı bir şekilde irdelenmiş, yapılan çalışmalar ekler kısmında sunulmuştur. Ardından, rüzgar türbinlerinin aerodinamiği konusuna girilerek büyük öneme sahip Betz Limiti ve İdeal Disk Teorisine yer verilmiştir. Daha sonra, düşük katılık oranlı ve yatay eksenli rüzgar türbinleri etrafındaki akımın ayrıntılı incelenmesine geçilmiş, bu akım değişik şekillerde modellenerek, genelde kullanılan teorilerde yapılan kabullerin geçerlilik mertebeleri hakkında fikirler verilmeye çalışılmıştır. Yatay eksenli rüzgar türbininin aerodinamik dizaynı konusunda literatürde en sık rastlanan yöntem Pala Elemanı Teorisidir. Bu çalışmada bu yönteme de yer verilmiş ve bu yöntemlerle bir yatay eksenli rüzgar türbini tasarımı yapılmıştır. Hesaplanan rüzgar türbini palalarının geometrileri düzeltilerek yeni palaların performansı incelenmiş, uygun çalışma aralıkları belirlenmiş ve sonuçlar sunulmuştur. Bununla beraber alternatif sistem ve model çalışmalarına da aynı bölüm içinde yer verilmiştir. Sonuçta ise bundan sonra yapılması gereken çalışmalara kısaca değinilmiş, sistemle ilgili öneriler ve görüşler bildirilmiştir.

ABSTRACT In the present work, attention is only limited to fluid dynamics aspect. Firstly, the meteorological effects and the wind energy potential are mentioned briefly. In this study, firstly wind turbine topic is researched by fluid dynamic. In this aim, before designing of wind turbine, shortly we look meteorological researching and useful places for wind energy potential. Shortly we give some information about development of wind energy and wind turbine manufacture around the world. We examined to detail for position of Turkey and studies in Turkey. You can see this study at the appendix of my studies. After that look BETZ Limit and Ideal Disk Theory which is important topic of wind turbine aerodynamic. Then, we investigate to flow rate and give some information about useful construction. In topic of aerodynamic desing of the horizontal axis wind turbine is a few information about Blade Element Theory. In this study we made wind turbine model using with this method. After calculating the new blade desing we changed the geometry of blade and we option new performance of the blades. This part is in result of the study. However alternative system and model studies are in the same part. Consequently we inform about suggestion and opinion about this system and we inform how must study after that