Düşük rüzgar hızlarında kanat profillerinin rüzgar enerjisi verimine etkisi üzerine bir araştırma

Abstract

iv ÖZET Bu çalışmada kanat profillerinin rüzgar enerjisi verimini nasıl etkilediği araştırılmıştır. Rüzgardan enerji üretimi rüzgar çarkları ile olmaktadır. Rüzgar çarkları iki şekilde imal edilmektedir. Araştırmalara göre, yatay ek senli rüzgar çarklarının veriminin, düşey eksenli rüzgar çarklarının verimine nisbetle daha yüksek olduğu (Clutter- buck, 1973) ve bu nedenle de çalışmamızda yatay eksenli rüzgar çarkları ele alınmıştır. Rüzgar çarklarının ana elemanı kanattır, dolayısıyle, rüzgar enerjisi elde edilmesinde temel faktörler de kanat parametreleri ile rüzgarın hızıdır. Kanat parametreleri kanat profillerini yansıtacak şekilde seçilmiş olup, bu parametreler ile rüzgar hızı esas alınarak, kanat profilinin düşük rüzgar hızlarında rüzgar enerjisi verimini nasıl etkileyeceği incelenmiştir. Denemelerde kanat sayısı sabit tutulmuş ve üç kanatlı rüzgar çarkı kullanılmıştır. Kanatlar farklı kesit şekillerine sahip üç tip olarak i - mal edilmiş ve rüzgar tünelinde 260, 280, 300, 320, 340, 360, 380 m/d' lık rüzgar hızlarında konum açıları 6 dereceden başlayarak 6' şar derecelik artışlarla denenmiştir. En yüksek devir sayılarına I. tip kanatta 72, II. tip kanatta 74, III. tip kanatta ise 78 derecelik konum açıla rında ulaşılmıştır. Ayrıca b/r oranının değiştirilerek kanat genişliği ve kanat yarıçapının devir sayısına olan etkisi araştırılmış, b/r'nin 0.3125 değerinde en yüksek devir sayısına ulaşılmıştır. Bu değerin altında ve üs - tündeki değerlerde ise devir sayısında düşüş kaydedilmiş tir. çarkın sağlayacağı güç doğrudan doğruya devir sayısı ile orantılıdır. Boyut analizi yöntemi kullanılarak devir sayısı w ile rüzgar hızı V ve kanat parametreleri b, r, n arasındaki ilişkiyi veren ampirik bir denklem bulunmuştur. En yüksek kanat verimi en yüksek devire sahip I. tip kanatta tesbit edilmiş, sırasıyle II. tip ve III. tip olarak bulunmuştur.