Savonius Rüzgâr Türbini (İkili ve Üçlü) Kanat Çevresi Akışının Sayısal Analizi

Öz

Yapılan bu çalışmada, ikili ve üçlü kanat dikey tip Savonius rüzgâr türbinlerinin kanat çevresindeki hava akışı Ansys Fluent ticari yazılımı ile sayısal olarak elde edilmiştir. 6 m/s rüzgâr hızı için farklı türbin açılarında (0°, 45° ve 90°) analiz yapılmıştır. Yapılan analiz sonucunda kanat çevresinde farklı hız ve basınç dağılımları incelenmiştir. İkili kanat çevresinde oluşan en yüksek rüzgâr hızı 13,8 m/s iken üçlü kanatta bu hızın 13,4 m/s olduğu gözlenmiştir. Ayrıca ikili kanatta en yüksek basınç oluşumu 28,52 Pa etkin basınçta iken üçlü kanatta 28.92 Pa olduğu tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Rüzgâr enerjisi,Savonius rüzgâr türbini,Hesaplamalı akışkanlar dinamiği

Savonius Wind Turbine (Double and Triple) Numerical Analysis of Wing Around Flow

Öz

In this study, the air flow around the wings of two and three blade vertical type Savonius wind turbines was numerically obtained with Ansys Fluent commercial software. Analyzes were made at different turbine angles (0°, 45°, and 90°). It was observed that the highest wind velocity around the double blade was 13.8 m/s while this rate was 13.4 m/s in the triple blade. It was also found that the highest pressure formation in the double blade was at 28.52 Pa effective pressure and 28.92 Pa in the triple blade.

Anahtar Kelimeler

• Wind energy,Savonius wind turbine,Computational fluent dynamics

Kaynakça

1. [1] Tabatabaeikia, S., et al. 2016. Computational and experimental optimization of the exhaust air energy recovery wind turbine generator. Energy Conversion and Management, 126, 862-874.
2. [2] Altan, B.D. and Atilgan, M. 2008. An experimental and numerical study on the improvement of the performance of Savonius wind rotor. Energy Conversion and Management, 49(12), 3425-3432.
3. [3] Altan, B.D., Atilgan, M. and Ozdamar, A. 2008. An experimental study on improvement of a Savonius rotor performance with curtaining. Experimental Thermal and Fluid Science, 32(8), 1673-1678.
4. [4] Golecha, K., Eldho,T.I. and Prabhu, S.V. 2011. Influence of the deflector plate on the performance of modified Savonius water turbine. Applied Energy, 88(9), 3207-3217.
5. [5] Roy, S. and Saha, U.K. 2013. Review of experimental investigations into the design, performance and optimization of the Savonius rotor. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part a-Journal of Power and Energy, 227(4), 528-542.
6. [6] Mohamed, M.H., et al. 2011. Optimal blade shape of a modified Savonius turbine using an obstacle shielding the returning blade. Energy Conversion and Management, 52(1), 236-242.
7. [7] Mohamed, M.H., et al. 2010. Optimization of Savonius turbines using an obstacle shielding the returning blade. Renewable Energy, 35(11), 2618-2626.
8. [8] Tartuferi, M., et al. 2015. Enhancement of Savonius wind rotor aerodynamic performance: a computational study of new blade shapes and curtain systems. Energy, 79, 371-384.

9. [9] Shaughnessy, B.M. and Probert, S.D. 1992. Partially-Blocked Savonius Rotor. Applied Energy, 43(4), 239-249.
10. [10] Reupke, P. and S.D. 1991. Probert, Slatted-Blade Savonius Wind-Rotors. Applied Energy, 40(1), 65-75.
11. [11] Altan, B.D. and Atilgan, 2010. M. The use of a curtain design to increase the performance level of a Savonius wind rotors. Renewable Energy, 35(4), 821-829.
12. [12] Menet, J.L. 2004. A double-step Savonius rotor for local production of electricity: a design study. Renewable Energy, 29(11), 1843-1862.
13. [13] Kılıç, F. 2009. Helezonik Savonius Rüzgâr Türbini İmalatı ve Denenmesi. Karabük Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, yüksek Lisans Tezi, 47s, Karabük.
14. [14] Göktaş, M., Kılıç, F. Savonius Rüzgâr Türbini Çevresindeki Hava Akışının Hesaplanabilir Akışkanlar Dinamiği Yöntemi İle Analizi. Politeknik Dergisi, DOI:10.2339/politeknik.417753.
15. [15] Kılıç, F., Göktaş, M., 2017. Savonius Rüzgar Türbini Çevresindeki Hava Akışının Hesaplanabilir Akışkanlar Dinamiği Yöntemi İle Analizi, 2. International Conference on Material Science and Technology in Cappadocia, 11-13 Ekim, Nevşehir, 357-360.
16. [16] Kılıç, F., Göktaş, M., 2017. İki Ve Üç Kanatlı Savonius Rüzgar Türbinlerinin Sayısal Analizi, 2. International Conference on Material Science and Technology in Cappadocia, 11-13 Ekim, Nevşehir, 361-363.
17. [17] Fujisawa, N. 1992. On the Torque Mechanism of Savonius Rotors. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 40(3), 277-292.
18. [18] Gad, H.E. 2014. A New Design of Savonius Wind Turbine:Numerical Study. CFD Letters, 144-158.
19. [19] Deda Altan, B., Altan, G. and Kovan, V. 2016. Investigation of 3D printed Savonius rotor performance. Renewable Energy, 99, 584-591.