Kriyojenik gç ydekleme sstemi için tesla türbini tasarımı, üretimi ve deneysel karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışma kapsamında, mevcut enerji yedekleme sistemlerine bir alternatif olarak düşünülen, kriyojenik güç yedekleme sistemi için bir Tesla türbini tasarlanmış üretilmiş ve deneysel karakterizasyonu yapılmıştır. Çalışmanın temelini oluşturması sebebi ile, kriyojenik uygulamalar ve kriyojen depolama konusu incelenmiş, kriyojenik olarak enerji depolama kavramı ele alınmış ve kriyojenik güç yedekleme sisteminin, enerji depolama ve üretim kabiliyetleri değerlendirilmiştir. Çalışmanın esas konusu; Tesla türbini tasarımı, üretimi ve deneysel karakterizasyonundan meydana gelmektedir. Bu bağlamda Tesla türbini ve dolayısı ile sınır tabaka kuralına göre çalışan türbin kavramı ele alınmıştır. Tesla türbininin yapısı, çalışma presibi, uygulanabilirliği ve geleceği konusu teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Kriyojenik güç yedekleme sistemi için kısa bir tasarım sürecinin ardından, Tesla türbini üretilmiş ve sistemle bir bütün halinde çalışır duruma getirilmiştir. Sonuç olarak ölçüm sistemi ve deney düzeneği kurularak Tesla türbini karakterize edilmiştir. Yapılan bu çalışmalar yeni türbinler geliştirilmesi açısından oldukça değerli tecrübeler kazanılmasını sağlamıştır.

In this study a Tesla turbine has been designed, manufactured and characterized experimentally for a cryogenic power backup system which is considered as an alternative for the availeable power backup systems. Owing to the fact that constitutes a basis for the study, cryogenic applications and cryogen storage issues have been examined. Cryogenic energy storage concept is examined and energy storage and producing capabilities of the cryogenic power backup system have been evaluated. Designing, manufacturing and experimental characterization of a Tesla turbine constitutes the main subject of this study. In this respect, Tesla turbine hence boundary layer turbine concept has been analyzed. Structure, working principle, applicability and future of the Tesla turbine have been therotically and experimentaly examined. After a short designing process a Tesla turbine has been designed and manufactured and provided to work in coordination with the cryogenic power backup system. As a result the Tesla turbine has been characterized by constituting an experimental setup and measuring system. Those mentioned studies have provided to obtain quite valuable experiences to develope advanced Tesla turbines.