Yeni nesil teknoloji kullanarak küçük güçlü rüzgar türbini tasarımı ve bilgisayar destekli analizi

Abstract

Bu tez çalışması yeni ve yenilenebilir enerji üzerine olacaktır. Bu alanda çalışma konumuz ise 3 kW'lık küçük güçlü rüzgar türbininin yeni nesil teknoloji kullanılarak tasarımını, gerekli analizlerini ve hesaplamalarını bilgisayar desteği ile yapmaktır. Solidworks bilgisayar destekli tasarımı programı kullanılarak 3 kW'lık küçük güçlü rüzgar türbininin üç boyutlu katı modeli oluşturulmuştur. Bütün rüzgar türbini bileşenleri modellenmiştir ve daha sonra programın montaj bölümünde parçalar birleştirilerek rüzgar türbininin montajı tamamlanmıştır. Solidworks programının içinde entegre çalışan Solidworks Flow Analysis yani akış analizi modülü kullanılarak tasarlanan rüzgar türbininin akış analizleri gerçekleştirilmiştir. Akış analizinde elde edilen sonuçlar doğrultusunda kanatların, kulenin, gövdenin ve bağlantı elemanlarının gerekli analizleri Solidworks Simulation modülü kullanılarak gerçekleştirilerek tasarım doğrulaması yapılmıştır. Rüzgar türbini tasarımında, enerji dönüşümü zincirini ilk halkası olan rüzgar türbin kanatları önemli rol oynamaktadır. Bu çalışmada kanat tasarımına azami önem verilmiş gerekli hesaplamalar ve analizler yapılmıştır. Buradan da anlaşılabileceği gibi rüzgar türbini tasarımında optimum sonuca ulaşabilmek için çok sayıda tekrar gerektiren hesaplamalar yapılmaktadır. Bu hesaplamalar sonlu elemanlar yöntemi ile ve tasarımlar bilgisayar destekli tasarım programları kullanılarak yapılacak çalışmalarda üretim zamanından, prototip üretim sayısından ve maliyetinden tasarruf edinilmiş olunacaktır.

This thesis will be on new and renewable energy. The subject of our work in this area 3 kW small wind turbine design using new generation technology, make the necessary analysis and calculations with computer support. Using SolidWorks computer-aided design program 3 kW small wind turbine has generated three-dimensional solid model. All of the wind turbine components are modeled and then the combined components in the assembly portion of the wind turbine installation program is completed. Integrated within the SolidWorks program that is running SolidWorks Flow Analysis flow analysis of the wind turbine module was designed using flow analysis performed. In line with the results obtained from flow analysis wing of the tower, performing the necessary analysis using SolidWorks Simulation design validation modules of the body and the fittings are made. Wind turbine design, wind turbine blades energy conversion chain, the first public plays an important role. This study has given maximum importance to the wing design made the necessary calculations and analysis. Here can be understood as a plurality of wind turbine repetitive calculations are made in the design to achieve optimum results. These calculations with finite element method and computer aided design and timely production of studies using design programs, will be acquired from the number of prototype production and cost savings.