NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI

Mehmet Bakırcı

NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI

Öz

Literatürde yatay eksenli rüzgâr türbinlerinin maksimum güç verimlerinin elde edildiği uç hız oranı için farklı sayısal değerler bulunmaktadır. Bu farkın nedenini ortaya çıkarmak için, NREL S809 airfoili ile Schmitz formülüne göre kanat geometrisi oluşturulan yatay eksenli rüzgâr türbinin maksimum güç değerinin, hangi uç hız oran değerinde oluştuğu BEM teoremi ile araştırılmıştır. NREL S 809’nın CL ve CD değerleri literatürdeki deney sonuçlarından alındığında; BEM teoremine göre; Cp,max=0,53 değeri, uç hız oranının 8 değerinde elde edilirken, CL ve CD değerleri hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) ile hesaplandığında; Cp,max=0,50 değeri uç hız oranının 7 değerinde elde edilmiştir. Airfoil aerodinamik performans değerlerinin doğru alınmasının, BEM teoremiyle bulunan sonuçların doğruluğunu önemli oranda etkilediği anlaşılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

[1] Wang, T. “A brief review on wind turbine aerodynamics” China Nanjing University of Aeronautics and Astronautics (2012).
[2] Gash, R., Twele J. “Wind power plans; fundementals, design, construction and operation” James and Janes (2005).
[3] Gundoft, S. “Wind Turbines”, University Collage of Aarhus Denmark, Copyright (2009).
[4] Bavanish, B., Thyagarajan, K. “Optimization of power coefficient on a horizontal axis wind turbine using BEM theory”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 26:169-182 (2013).
[5] Naqvi, M. A., Abbas, A., Hamid, M., Tarar, H., and Ahmed, L. “Aerodynamic design optimization of residential scale wind turbine blades for lower wind speeds” International Journal of Renewable Energy Research, 5(2) (2015).
[6] Bavanish, B., Thyagrajan, K. “Optimization of power coefficient on a horizontal axis wind turbine using bem theory” Renewable and Sustainable Energy Reviews 26 (2013).
[7] Ingram G., “Wind turbine blade analysis using the blade element momentum method”, Version1.1, Copyright, October, Creative Commons Attribution- Share Alike 3.0 Unported License, October 18, 1-21 (2011).
[8] Vaz, J.R.P., Pinho J. T., Mesquita A.L.A., “An extension of BEM method to horizontal-axis wind turbine design”, Renewable Energy 36(6): 1734-1740 (2011).

[9] Okulov, V.L. and Sorensen, J.N., “Refined Betz limit for rotors with a finite number of blades”, Wind Energy 11(4): 415- 426 (2008).
[10] Mc Cosker, J. “Design and optimization of a small wind turbine” Requirements for MSc of Mechanical Engineering, Master's Thesis, Rensselaer Polytechnic Institute Hartford (2012).
[11] Wang, T., Wang, L., Zhong, W., Xu, B. and Chen, L. “Large-scale wind turbine blade design and aerodynamic analysis” Chinese Science Bulletin (2012).
[12] Bai, C. J., Hsiao, F. B., Li, M. H., Huang, G. Y. and Chen, Y. J. “Design of 10 kW horizontal-axis wind turbine (HAWT) blade and aerodynamic investigation using numerical simulation”, 7th Asian-Pacific Conference on Aerospace Technology and Science, 7th APCATS (2013).
[13] Padmanabhan, K. K. and Saravanan, R. “Study of the performance and robustness of NREL and NACA blade for wind turbine applications” European Journal of Scientific Research 440–6 (2012).
[14] Azevedo, J. and Mendoncha F. “Small Scale Wind Energy Harvesting with Maximum Power Tracking Funchal”, Portugal Centre for Exact Science and Engineering, University of Madeira (2015).
[15] Abbott, I.H. and Von Doenhoff, A. E., “Theory of wing sections, Including a summary of airfoil data”, Dover Publications Inc. Copyright, New York, USA (1959).
[16] Kumar, B. N., Paramasivam, K. M., Prasanna, M., Karis, M., “Computational fluid dynamics analysis of aerodynamic characteristics of NACA 4412 vs S 809 airfoil for wind turbine applications”, International Journal of Advanced Engineering Technology, India, 7(3):168-173 (2016).
[17] Bertagnolio, F., Sorensen, N., Johansen, J. Fuglsang, P. “Wind turbine airfoil catalogue”, Riso National Laboratory, Roskilde, (2001).
[18] Badran, O., “Formulation of two-equation turbulence models for turbulent flow over a NACA 4412 airfoil at angle of attack 15 degree”, Proceedings of 6th International Colloquium on Bluff Bodies Aerodynamics and Applications, Italy (2008).
[19] Sørensen, N. N., Michelsen, J. A., and Schreck, S., “Navier-Stokes predictions of the NREL phase VI rotor in the NASA Ames 80ft x120 ft wind tunnel,” Wind Energy, 5(2-3): 151-169 ( 2002)
[20] “A Guide To Matlab For Beginners And Experienced Users”, Cambridge University Press, Newyork (2001).
[21] İnternet: Cornell University Web Site: https://confluence.cornell.edu/display/Simulation/Home (2017).

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Makine Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Mehmet Bakırcı ^*
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2020

Gönderilme Tarihi

25 Kasım 2020

Kabul Tarihi

28 Aralık 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Cilt: 2 Sayı: 2

IZ

https://izlik.org/JA92FG69KY

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Bakırcı, M. (2020). NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI. Uluslararası Batı Karadeniz Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 2(2), 1-27. https://izlik.org/JA92FG69KY

AMA

1.Bakırcı M. NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI. UMÜFED. 2020;2(2):1-27. https://izlik.org/JA92FG69KY

Chicago

Bakırcı, Mehmet. 2020. “NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI”. Uluslararası Batı Karadeniz Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi 2 (2): 1-27. https://izlik.org/JA92FG69KY.

EndNote

Bakırcı M (01 Aralık 2020) NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI. Uluslararası Batı Karadeniz Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi 2 2 1–27.

IEEE

[1]M. Bakırcı, “NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI”, UMÜFED, c. 2, sy 2, ss. 1–27, Ara. 2020, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA92FG69KY

ISNAD

Bakırcı, Mehmet. “NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI”. Uluslararası Batı Karadeniz Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi 2/2 (01 Aralık 2020): 1-27. https://izlik.org/JA92FG69KY.

JAMA

1.Bakırcı M. NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI. UMÜFED. 2020;2:1–27.

MLA

Bakırcı, Mehmet. “NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI”. Uluslararası Batı Karadeniz Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, c. 2, sy 2, Aralık 2020, ss. 1-27, https://izlik.org/JA92FG69KY.

Vancouver

1.Mehmet Bakırcı. NREL S 809 KESİTLİ YATAY EKSENLİ RÜZGÂR TÜRBİN GÜÇ PERFORMANS HESABI. UMÜFED [Internet]. 01 Aralık 2020;2(2):1-27. Erişim adresi: https://izlik.org/JA92FG69KY