Rüzgar Enerjisinden Güç Üretimi Đçin Salınır Kanatların Sayısal ve Deneysel Đncelenmesi

Abstract

Yürütülen bu proje ile hava akışı içerisine yerleştirilmiş salınır kanatlardan güç üretilmesi sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Sayısal çalışmada, rüzgâr olarak düşünülen sabit hızlı bir hava akışı ortamında salınma hareketi yapan bir kanat kesitinin hareket parametreleri maksimum güç üretimi ve/veya verimi elde etmek için eniyilenmiştir. Kanat kesiti etrafındaki zamana bağlı laminer akış alanları, paralel hesaplama ortamında çalışan bir Navier-Stokes çözücü ile elde edilmiştir. Periyodik salınma hareketi, sinüzoidal dalma ve yunuslama hareketlerinin bir doğrusal bileşimi olarak tanımlanmıştır. Eniyileme için Cevap Yüzeyi Yöntemi kullanılmıştır. Eniyileme değişkenleri olarak salınma hareketini tanımlayan tüm parametreler kullanılmıştır: salınma frekansı, dalma genliği, yunuslama genliği ve dalma ile yunuslama hareketleri arasındaki faz farkı. Sayısal olarak incelenen durumlar için dalma genliği arttıkça elde edilen maksimum güç katsayısının arttığı ve eniyi güç üretim veriminin de %40 seviyelerinde olduğu gösterilmiştir. Đncelenen her dalma genliği için yaklaşık değeri 1’e eşit olan indirgenmiş frekanslar eniyi hareketi sağlamıştır. Maksimum güç katsayısı için faz farkının 90° civarında olması gerekti ği gözlenmiştir. Salınır kanatlar ile rüzgâr enerjisinden güç üretilebileceği deneysel olarak da gösterilmiştir. Üretilen gücün, rüzgâr hızına, veter boyuna, kanat açıklığına ve yunuslama merkezine göre nasıl değiştiği deneysel çalışmada araştırılmıştır. Ayrıca, deneysel çalışmada, 2-B (iki boyutlu) ve laminer akış varsayımı ile hesaplanan salınır kanat çözümleri doğrulanmıştır. Đncelenen durumlar neticesinde salınır kanatların türbinlere karşı bir alternatif olabileceği değerlendirilmiştir