Yatay eksenli rüzgar türbinlerinin enerji, ekserji ve aerodinamik karakteristiklerinin analizi ile ekonomik değerlendirmesi.

TEZ12275Tez (Yüksek Lisans) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2019.Kaynakça (s. 101-107) var.XXVII, 109 s. :_res. (gnl. rnk.), tablo ;_29 cm.Bu çalışmada, Türkiye’nin Doğu Akdeniz Bölgesi’nde bulunan iki adet rüzgar santraline ait dört adet üç kanatlı 3 MW kapasiteli rüzgar türbininin enerji, ekserji ve ekonomik analizi ile beş adet üç kanatlı 2 MW kapasiteli rüzgar türbininin enerji ve aerodinamik karakteristik analizleri yapılmıştır. Saatlik rüzgar hızları, güç değerleri, rüzgar yönü ve sıcaklıklar gibi ölçülmüş veriler düzenlenmiştir. Çıkarılan güç, alternatör verimi, mekanik verim, hava yoğunluğu, rotor yarıçapı ve rotor diskindeki akış hızı kullanılarak bulunan eksenel indüksiyon faktörü ve rotor diskindeki akış hızı yardımıyla giriş ve çıkış rüzgar hızları tespit edilmiştir. Güç katsayısı, itme kuvveti ve itme katsayısı hesaplanmıştır. Tüm türbinler için akış indüksiyon faktörü, 5 m/s’den sonra hızla artmakta, 10 m/s’den sonra hızla azalmaktadır. Akış yönündeki rüzgar hızı yaklaşık 6 m/s olduğunda, tüm rüzgar türbinleri benzer şekilde davranmaktadır ve maksimum ekserji verimlerine sahiptirler. Maksimum 2 MW kapasiteye sahip yatay eksenli rüzgar türbininden, yıllık ortalama 8.49 m/s akış hızı altında, %30’luk bir türbin güç katsayısı ve 6.57’lik kanat ucu hız oranı ile, yıllık ortalama 672.68 kw güç elde edilmiştir. Son olarak, üretilen bir birim elektrik enerjisinin özgül maliyetini belirlemek için rüzgar türbinlerinin ekonomik analizi yapılmıştır.In this study, energy, exergy and economic analyses of three-bladed four wind turbines having rated power of 3 MW, and also analyses of energy and aerodynamic characteristics of three-bladed five wind turbines having rated power of 2 MW of two different wind turbine power plants located in Eastern Mediterranean region of Turkey were performed. The measured data such as hourly wind speeds, power values, wind direction and temperatures were arranged. Inlet and outlet wind velocities of wind turbines were found with the aid of the streamwise velocity at the rotor disc and the axial flow induction factor which were calculated using the extracted power, the alternator efficiency, the mechanical efficiency, air density, rotor radius and the streamwise velocity at the rotor disc. The power coefficient, thrust force and The thrust coefficient were determined. Flow induction factor for all turbines increases rapidly after 5 m/s and decreases rapidly after 10 m/s. When the streamwise wind velocity is nearly 6 m/s, all wind turbines behave similarly and they have maximum exergy efficiencies. The horizontal axis wind turbine having the maximum capacity of 2 MW produces an average output power of 672.68 kW for a year under the yearly average free-stream wind speed of 8.49 m/s, with a turbine power coefficient of 30% and a blade tip speed ratio of 6.57. Lastly, the economic analysis of those wind turbines was performed to define specific cost of electricity generation