Araştırma Makalesi

Taguchi Yöntemiyle Sağlamlık Oranının Dikey Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Olan Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Cilt: 4 Sayı: 2 26 Aralık 2023
PDF İndir
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

Kaynakça

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

25 Aralık 2023

Yayımlanma Tarihi

26 Aralık 2023

Gönderilme Tarihi

11 Mayıs 2023

Kabul Tarihi

25 Temmuz 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 4 Sayı: 2

Kaynak Göster

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 (01 Aralık 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, c. 4, sy 2, ss. 355–372, Ara. 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 (01 Aralık 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, c. 4, sy 2, Aralık 2023, ss. 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. 01 Aralık 2023;4(2):355-72. doi:10.55546/jmm.1295748

Cited By