Kanat Profili Geometrisindeki Değişikliğin Yatay Eksenli Rüzgâr Türbini Performansına Etkisinin HAD Yöntemi ile İncelenmesi

Abstract

Sürdürülebilir enerji kaynağı olarak rüzgâr türbinleri rüzgârın kinetik enerjisini elektrik enerjisi dönüştüren sistemlerdir. Rüzgâr türbinlerinde kanat profillerinin geometrisi kanat yüzeyinde oluşan aerodinamik kuvvetlerin büyüklüğünü etkilemektedir. Bu çalışmada farklı rüzgâr hızlarında (4-16 m/s) standart NACA 63-415 kanat profilinin geometrik şeklinin kanat performansına etkisi SST k-ω türbülans modeli ile ANSYS Workbench programını kullanarak araştırılmıştır. Standart kanat profilinin HAD sonuçları deneysel çalışmayla doğrulanmıştır. Birinci adımda, standart kanat profilinin yüzeyinin şekli değiştirilerek NCAY30 ve NCAYÜY 30 kanat profilleri üretilmiştir. İkinci adımda, katı kanat modelleri kanat boyunca 1 m aralıklarla 7° hücum açısı, 7 kanat uç hız oranı ve 20 m kanat uzunluğu için optimum veter uzunlukları ve bağlama açıları hesaplanarak SOLIDWORKS programı kullanılarak katı kanat modelleri oluşturulmuştur. Maksimum Cp değeri 0,511 olarak 16 m/s rüzgâr hızında NCAYÜY 30 kanat modeli ile elde edilmiştir ve bu kanat modeli standart NACA 63-415 kanat modeline göre Cp değerini %10,62 artırmıştır. NCAYÜY 30 kanat modeli için maksimum kanat hızı standart kanat modelinden %7,2 daha fazladır. Bu çalışmada geliştirilen iki aşamalı yöntem rüzgâr türbini kanat tasarımı ile ilgili gelecekteki araştırmalara yardımcı olacağı düşünülmektedir.