GCRIS

Now showing 1 - 2 of 2

Rüzgâr türbini kanadı aerodinamiği ve güç çıkışı üzerindeki atmosferik buzlanma etkilerinin sayısal olarak incelenmesi
(2026) Öztürk, Berkay; Koçak, Eyup
This thesis presents a numerical investigation of the effects of atmospheric icing on the aerodynamic performance and power output of the NREL 5 MW reference wind turbine. Ice accretion on wind turbine blades changes the geometry of the blade profile, reduces aerodynamic performance and leads to significant power losses. In this study, two-dimensional analyses were performed on six blade sections. The analyses were performed using FENSAP-ICE software. The analyses were conducted under different atmospheric icing conditions. Liquid water content values of 0.22 g/m³ and 0.50 g/m³ were considered. Ambient temperatures were selected as -2.5 °C and -10 °C. The median volumetric diameter was fixed at 20 µm and the icing duration was set to one hour for all cases. Glaze ice and rime ice formation were investigated. Relative velocities and attack angles for each blade section were calculated using the Blade Element Momentum (BEM) theory. These results were used in the analysis. The Spalart-Allmaras turbulence model was used to model the turbulent flow. The analysis results obtained show that ice accretion is more pronounced in the blade tip regions. This situation is related to higher relative speeds and increased collection efficiency in the outer sections of the blade. It has also been observed that the ice structure formed at low temperatures is of the glaze ice type and causes more serious aerodynamic losses than the rime ice type. This is due to the horned and irregular geometry of the glaze ice form. Aerodynamic coefficients obtained from the iced airfoils were then used in power calculations. The results show that total power losses can reach up to 37% for the iced blade. Most of this reduction comes from the outer sections of blade. Finally, economic assessment was conducted to evaluate the impact of icing on overall costs. This assessment is based on annual energy cost losses. The results show that icing has significant effect on turbine performance and operating costs.
Sayısal Metotlar ile Uçak Kanatlarındaki Buzlanma Mekanizmasının Incelenmesi
(2025) Onay, Cem; Koçak, Eyup; Aylı, Ülkü Ece
Bu tez çalışmasında; hücum açısı, sıvı su içeriği (LWC), ortalama damla çapı (MVD), uçuş hızı ve buzlanma süresi gibi temel parametrelerin, NACA 0012 kanat profili üzerindeki buz oluşum karakteristikleri ve aerodinamik davranış üzerindeki etkileri sayısal yöntemler kullanılarak incelenmiştir. Bu parametrelerin etkileri, kaldırma ve sürükleme katsayılarındaki değişimler ile kanat geometrisindeki şekil bozulmaları gözlemlenerek değerlendirilmiştir. Sayısal yöntemin güvenilirliğini sağlamak amacıyla, farklı hücum açıları altında temiz ve buzlu kanat profilleri için yapılan simülasyon sonuçları, literatürdeki deneysel verilerle karşılaştırılarak doğrulama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Temiz kanat analizleri ANSYS Fluent yazılımı ile, buzlanma analizleri ise FENSAP-ICE programı kullanılarak ve Spalart-Allmaras türbülans modeli ile gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, hücum açısının artmasının asimetrik buz boynuzu büyümesine yol açtığını ve 12° hücum açısında kaldırma katsayısında %56'ya varan azalma ile sürükleme katsayısında %625'e varan artışa neden olduğunu göstermiştir. Sıvı su içeriğinin yükselmesi, buz yapısının daha düzensiz hale gelmesine ve hem üst hem de alt yüzeyde buz kaplı alanın genişlemesine neden olmuştur. Ortalama damla çapı arttıkça buz oluşumu daha geniş bir yüzeye yayılmış; özellikle 50 µm değerinde, maksimum buz kalınlığı gözlemlenmemesine rağmen en yüksek performans kayıpları tespit edilmiştir. Uçuş hızı arttıkça buz şekli daha keskin ve belirgin hale gelmiş; özellikle 90 m/s'ye kadar olan hızlarda aerodinamik bozulmaların daha fazla olduğu görülmüştür. Son olarak, daha uzun maruz kalma süreleri hem buz kalınlığında hem de buzla kaplı alanın genişliğinde artışa neden olmuş olup, maksimum buz birikimi 8 dakika sonunda gözlemlenmiştir. Bu bulgular, incelenen her bir parametrenin sadece buz geometrisini değil, aynı zamanda uçuş güvenliği açısından kritik öneme sahip aerodinamik performansı da önemli ölçüde etkilediğini ortaya koymaktadır.

Yüksek Lisans Tezleri

Browse

Filters

Settings

Sort By

Results per page

Search Results