EN
TR
Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi
Öz
Son dönemde, Dikey Eksenli Rüzgâr türbinlerinin (DERT) kullanımı kentsel alan uygulamalarında artmasından dolayı, DERT performansının geliştirilmesi üzerine pasif kontrol çalışmaları yaygınlaşmaktadır. Bu çalışmada, DERT’in güç katsayısı (CP) performansını geliştirmek için sağlamlık oranı optimizasyonu gerçekleştirmiştir. Optimizasyon, Taguchi metodu sayesinde elde edilmiştir. Türbin kanat sayısı (N), türbin kanadı veter uzunluğu (v), türbin çapını (D) içeren 3 kontrol faktörü ile çalışmalar yürütülmüştür. Belirlenen faktörler ile L9 (33) ortogonal dizisi dizayn edilmiştir. Tüm modeller 2.62 kanat uç hız oranı (λ) ile hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) kullanılarak elde edilmiştir. Varyant analizi (ANOVA) yöntemiyle her bir kontrol faktörünün performansa olan katkı miktarları elde edilmiştir. Daha sonra Regresyon analiziyle, kontrol faktörlerini içeren lineer denklem oluşturularak, DERT’in tahmini CP değerleri geliştirilmiştir. Sonuçlarda, sistem performansının optimal olmasını sağlayan parametre konfigürasyon N=2, v=60 mm, D=1.2 m, olarak elde edilmiştir. Optimal modelin CP değeri, geleneksel DERT’e göre %9.96 daha yüksek olduğu tespit edilmiştir. ANOVA yöntemiyle parametrelerin DERT’in CP’ye olan katkı sıralaması D>N>v olarak elde edilmiştir. Bu sonuçlara, göre D parametresi, %62.11 ile en majör etkiyi, v parametresi ise %1.73 ile en az etkiyi sağlamıştır. Doğrulama testi ile regresyon analizinden (RA) elde edilen tahmini sonuçların, nümerik sonuçlar ile oldukça uyumlu olduğu gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler
References
- Abu-El-Yazied T.G., Ali A.M., Al-Ajmi M.S, Hassan M.I., Effect of number of blades and blade chord length on the performance of Darrieus wind turbine. Journal of Mechanical Engineering and Automation 2(1), 16-25, 2015.
- Athreya S., Venkatesh Y.D., Application of taguchi method for optimization of process parameters in improving the surface roughness of lathe facing operation. International Refereed Journal of Engineering and Science (IRJES) 1(3), 9-13, 2012.
- Balduzzi F., Bianchini A., Maleci R., Ferrara G., Ferrari L., Critical issues in the CFD simulation of darrieus wind turbines. Renewable Energy 85, 419-435, 2016.
- Bedon G., Castelli M.R., Benini E., Evaluation of the effect of rotor solidity on the performance of a H-Darrieus turbine adopting a blade element-momentum algorithm. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering 6(9), 1989-1194, 2012.
- Bhutta M.M.A, Hayat N., Farooq A.U., Ali Z., Jamil S.R., Hussain Z. Vertical Axis Wind Turbine – A Review of Various Configurations and Design Techniques. Renewable and Sustainable Energy Reviews 16(4), 1926-1939, 2012.
- Castelli M.R., Betta S.D., Benini E., Effect of blade number on a straight-bladed Vertical-Axis Darreius wind turbine. World Academy of Science, Engineering and Technology 61, 305-11, 2012.
- Castelli M.R., Englaro A., Benini E., The Darrieus wind turbine: Proposal for a new performance prediction model based on CFD. Energy 36(8), 4919-4934, 2011.
- Chen W.H., Chen C.Y., Huang C.Y., Hwang C.J., Power output analysis and optimization of two straight-bladed vertical-axis wind turbines. Applied Energy 185, 223-232, 2017.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Mechanical Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Early Pub Date
December 25, 2023
Publication Date
December 26, 2023
Submission Date
May 11, 2023
Acceptance Date
July 25, 2023
Published in Issue
Year 2023 Volume: 4 Number: 2
APA
Tanürün, H. E. (2023). Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi. Journal of Materials and Mechatronics: A, 4(2), 355-372. https://doi.org/10.55546/jmm.1295748
AMA
1.Tanürün HE. Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi. J. Mater. Mechat. A. 2023;4(2):355-372. doi:10.55546/jmm.1295748
Chicago
Tanürün, Himmet Erdi. 2023. “Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi”. Journal of Materials and Mechatronics: A 4 (2): 355-72. https://doi.org/10.55546/jmm.1295748.
EndNote
Tanürün HE (December 1, 2023) Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi. Journal of Materials and Mechatronics: A 4 2 355–372.
IEEE
[1]H. E. Tanürün, “Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi”, J. Mater. Mechat. A, vol. 4, no. 2, pp. 355–372, Dec. 2023, doi: 10.55546/jmm.1295748.
ISNAD
Tanürün, Himmet Erdi. “Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi”. Journal of Materials and Mechatronics: A 4/2 (December 1, 2023): 355-372. https://doi.org/10.55546/jmm.1295748.
JAMA
1.Tanürün HE. Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi. J. Mater. Mechat. A. 2023;4:355–372.
MLA
Tanürün, Himmet Erdi. “Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi”. Journal of Materials and Mechatronics: A, vol. 4, no. 2, Dec. 2023, pp. 355-72, doi:10.55546/jmm.1295748.
Vancouver
1.Himmet Erdi Tanürün. Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi. J. Mater. Mechat. A. 2023 Dec. 1;4(2):355-72. doi:10.55546/jmm.1295748
Cited By
Experimental and Numerical Investigation of Roughness Structure in Wind Turbine Airfoil at Low Reynolds Number
International Journal of Thermodynamics
https://doi.org/10.5541/ijot.1455513Optimization of Vortex Tube Design Parameters Using the Taguchi Method
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
https://doi.org/10.29109/gujsc.1635199