Investigation of optimum turbine blade profile by using CFD method to increase the efficiency of a solar chimney prototype


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği (İngilizce) Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: ÖMER FARUK BUYUKLUOĞLU

Danışman: Mustafa Yılmaz

Özet:

Bir güneş bacası prototipinin verimliliğinin artırılmasına ilişkin yapılan bu çalışmada,
güneş bacasının temel bileşenlerinden birisi olan türbin için verimli bir kanat profilinin
tespit edilmesi amaçlanmıştır. Güneş bacası enerji istasyonu, güneş enerjisinden elektrik
enerjisi elde edilen yaygın termal sistemlerden oldukça farklı çalışma prensibine sahip
elektrik enerjisi üreten bir ısıl sistemdir. Güneş bacası enerji istasyonu; sera etkisi, baca
çekişi ve kinetik enerji dönüşümü olmak üzere üç temel fiziksel çalışma prensibine
sahiptir. Güneş bacası sistemi kollektör, baca ve türbin olmak üzere üç ana bileşenden
oluşmaktadır. Kollektör yüzeyine gelen güneş ışınımı sayesinde kollektör altındaki hava
ısınır. Isınan hava yükselerek eğimli kollektör çatısına çarptıktan sonra kollektörün
merkezine doğru hareket eder ve kollektör merkezinde bulunan bacaya doğru hava hızı
artar. Hareket eden havanın jeneratöre bağlı olan türbini döndürmesiyle elektrik enerjisi
elde edilir. Bu çalışmada, bir güneş bacası prototipinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği
(HAD) yöntemiyle 3 boyutlu numerik çözümü gerçekleştirilerek elde edilen sonuçlar
sistem içerisinde yapılan ölçüm değerleriyle karşılaştırılmıştır. Burada elde edilen en
uygun HAD modelinin içerisine 4 farklı kanat profili yerleştirilip birbirleri ile
karşılaştırılarak en verimli kanat profili tespit edilmiştir.