Rüzgâr türbini kanatlarında türbülatör kullanımının hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi

Abstract

Anahtar kelimeler: HAD, Rüzgâr, Rüzgâr Türbini Aerodinamik kuvvetlerin etki ettiği çalışma alanları ve rüzgâr türbinleri için kanat kesitleri geliştirilmiş olup çeşitli kullanımlar için istenilen özelliğe göre yeni kanat kesitlerine ihtiyaç artmaktadır. Rüzgâr türbinlerinden, belirli rüzgâr hızlarında sahip oldukları kaldırma kuvvetine göre elde edilen güç bellidir. Sahip olduğumuz kanat profili yapısında belirli değişiklikler yapılarak aynı hızlarda hatta daha düşük hızlarda daha fazla güç elde edilmesi mümkündür. Böylece rüzgâr türbinlerinin daha verimli olabilmesi için mevcut taşıma kuvvetinden daha fazla taşıma kuvveti elde edilmesi ve mevcut sürükleme kuvvetinden ise daha az sürükleme kuvveti elde edilmesi gerekir. Bu çalışmada, kord uzunluğu 1 metre olan ve 1 metre uzunluğunda kanat modelinin 3 boyutlu tasarımı yapılmıştır. Tasarımı yapılan kanat üst yüzeyini kord uzunluğu boyunca kanat boyuna 90 derece, 30 derece, 45 derece ve 60 derecelik açılar ile yerleştirilen türbülatörlerin etkisi hesaplamalı akışkanlar dinamiği programları kullanılarak analiz edilmesi sağlanmıştır. Aerodinamik analiz yapılırken sadece tamamen türbülanslı akışlar için geçerli olan k-epsilon modeli kullanılmıştır. ANSYS / Fluent programında 5 metre/saniye, 10 metre/saniye ve 15 metre/saniye hızdaki basınç ve hız dağılımları incelenmiştir.

Keywords: CFD, Wind, Wind Turbines Wing sections have been developed for working areas and wind turbines affected by aerodynamic forces and the need for new wing sections is increased according to the desired feature for various uses. The power obtained from the wind turbines according to the lifting force they have at certain wind speeds is certain. We have made certain changes in the structure of the wing profile is the same speeds even lower speeds, it is possible to get more power. Thus, in order to have more efficient wind turbines more than the existing transport force moving power from the drag force available and is less drag force must be obtained. In this study, 3-dimensional design of the wing model with a length of 1 meter and a length of 1 meter was made. The upper surface of the wings made the design of the cord along the length of the wing longitudinal 90 degrees, 30 degrees, 45 degrees and 60 degrees angles placed with swirl-effect analysis using computational fluid dynamics programs. Aerodynamic analysis is valid for only fully turbulent flows when k-epsilon model. ANSYS/Fluent program of 5 meters/second, 10 meters/second and 15 meters/second velocity distributions of the pressure and speed.