Ardışık çırpan kanatlı enerji üretecinin performansını artırmada ön kanat hareketinin etkisi

Yıl 2019, Cilt: 34 Sayı: 4, 1897 - 1916, 25.06.2019

İdil Fenercioğlu Ferhat Karakaş

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.571624

Öz

Düşük
Reynolds sayılı akışların incelenmesi, alternatif enerji üretimi konusundaki
araştırmalarda giderek artan bir şekilde ilgi uyandırmaktadır. Doğal uçabilme
yeteneğine sahip canlıların daimi olmayan aerodinamik akışları kullanım ve
kontrol yöntemlerinin anlaşılması, benzer hareket mekanizmalarından yararlanan
mühendislik tasarımlarının uygulama olanakları açısından dikkat çekmektedir.
Ardışık yerleştirilmiş iki adet çırpan kanat yöntemi ile çalışacak bir
yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji üretecinin geliştirilmesi için bu
deneysel çalışmada kanatların etrafı ve yakın iz bölgesindeki akım yapıları
incelenerek sistemin enerji verimini etkileyen parametrelerden ani dönüş hızı
(ΔTR) ve kanatlar arası faz açısı (ψ) değişiminin güç üretimine yapıcı veya
yıkıcı etkisi ortaya konulmuştur. Ön ve arka kanatların birbirine eş ani dönüş
değerinde hareket etmeleri halinde en yüksek gücün sinüzoidal harekette (ΔTR =
0.5) faz açısının ψ = 135° olduğunda elde edileceği, ön kanadın sinüzoidal
hareketi halinde arka kanadın ani dönüş zamanı değerinin ΔTR-arka = 0.4 olması
halinde ise 45° ≤ ψ ≤ 180° arasında öndeki kanadın ürettiği gücün yanı sıra
arkadaki kanadın da güç elde edebileceğini gösterilmiştir. Dolayısı ile
sinüzoidal hareket eden ön kanat kullanarak arka kanadın gördüğü akışın diğer
ani dönüş değerlerine nazaran daha az yavaşlatılması sayesinde ardışık kanatlı
sistemde daha verimli enerji elde edilmesi sağlanacaktır.

Anahtar Kelimeler

Çırpan kanat, ardışık kanat, enerji üreteci, akım yapıları, PIV

Kaynakça

• 1. Platzer M.F., Young J., Lai J.C.S., Flapping-wing technology: the potential for air vehicle propulsion and airborne power generation, 26th International Congress of the Aeronautical Sciences, Anchorage, ABD, 2008.
• 2. McKinney W., DeLaurier J., Wingmill: An Oscillating-Wing Windmill, Journal of Energy, 5(2), 109-115, 1981.
• 3. Platzer M.F., Bradley R.A., Oscillating-Wing Power Generator with Flow-Induced Pitch-Plunge Phasing, Patent No: US 2009/0121490, 2009.
• 4. Platzer, M.F., Sarigul-Klijn, N., A Novel Approach to Extract Power from Free-Flowing Water and High-Altitude Jet Streams, ASME Energy Sustainability Conference, San Francisco, ABD, 2009-90146, 2009.
• 5. Tidal energy. Stingray, Engineering Business Engineering Business Ltd. http:// www. tidalenergy. eu/ engineeringbusiness_stingray.html. Yayın tarihi Temmuz 5, 2009. Erişim tarihi Ocak 31, 2018. 6. BioPower Systems (BPS). bioSTREAM. http:// bps. Energy /biostream. Yayın tarihi Eylül 12, 2015. Erişim tarihi Ocak 31, 2018.
• 7. Aniprop. Bilder vom Hubflügelgenerator HFG3. http://www.aniprop.de/sites/default/files/aniprop_hfg3_bilder_einbau.html. Yayın tarihi Haziran 23, 2004. Erişim tarihi Ocak 31, 2018.
• 8. Subsea World News. DOE Gives USD 40 Mln for Wave Energy Test Facility in Oregon. https:// subseaworldnews. com/2016/12/22/doe-gives-usd-40-mln-for-wave-energy-test-facility-in-oregon/. Yayın tarihi Aralık 2, 2016. Erişim tarihi Ocak 31, 2018.
• 9. Festo. DualWingGenerator. https:// www. festo. com/ group /de/cms/10222.htm. Yayın tarihi Haziran 18, 2003. Erişim tarihi Ocak 31, 2018.
• 10. Herbosch-Kiere. Pulse Tidal Energy System. http://www.herbosch-kiere.co.uk/projects/pulse-tidal-energy-system.html. Yayın tarihi Aralık 21, 2014. Erişim tarihi Ocak 31, 2018.