GCRIS

Now showing 1 - 2 of 2

Dikey Eksenli Hidrokinetik Türbinlerin Sayısal ve Deneysel Performans Analizi: Koruyucu Yapılar ve Bölgesel Uygulama ile Entegre Bir Yaklaşım
(2025) Karakaya, Derya; Elçi, Şebnem
Hidrokinetik enerji, akan sudan elektrik ürettiği için sürdürülebilir enerji üretimi için kritik öneme sahiptir. Nehir akıntıları, gelgitler ve okyanus akıntıları gibi sürekli yenilenebilir doğal kaynaklardan elde edilen hidrokinetik enerji sistemleri, büyük ölçekli hidroelektrik projelerinin çevresel etkileri olmadan güvenilir ve tutarlı bir güç kaynağı sunar. Ayrıca, şebekeden uzak veya geleneksel güç sistemleri için uygun olmayan izole bölgelere elektrik sağlayarak enerji erişilebilirliğini artırabilirler. Bu doktora tezi, dikey eksenli hidrokinetik türbinlerin verimliliğini ve dayanıklılığını artırmak için sayısal modelleme ve deneysel çalışmaların kapsamlı bir entegrasyonunu sunmaktadır. Tezde Darrieus, Gorlov ve Savonius gibi farklı dikey eksenli türbin tipleri incelenmiştir. Bu türbinlerin performansı çeşitli akış hızlarında sayısal olarak analiz edilmiştir. Bulgular, farklı türbin tiplerinin farklı performans özellikleri sergilediğini göstermiştir. Deneyler, DSİ Teknik Araştırma ve Kalite Kontrol Dairesi Başkanlığı'na bağlı Hidrolik Model Laboratuvarı'nda gerçekleştirilmiştir. Çoruh Nehri Havzası'ndaki hidrokinetik güç potansiyelini değerlendirmek için önemli bir sayısal yaklaşım geliştirilmiştir. Bu yaklaşım, havzadaki akış deşarjlarını tahmin etmek için SWAT (Toprak ve Su Değerlendirme Aracı) hidrolojik modeli ile HEC-RAS (Hidrolojik Mühendislik Merkezi - Nehir Analiz Sistemi) hidrolik modelini birleştirir. Bu metodoloji, kamuya açık akış verilerinin bulunmadığı Çoruh Nehri gibi sınıraşan nehir havzaları için özellikle önemlidir. Entegre yaklaşımın mevsimsel analizi, havzadaki hidrokinetik güç yoğunluğunda mevsimsel değişiklikleri ortaya koydu. Bu, nehir boyunca küçük ölçekli hidrokinetik türbinlerin kurulumu için potansiyel yerlerin belirlenmesine yardımcı oldu. Ayrıca, yüzen döküntü ve tortu taşınmasının türbin kanatlarına zarar vermesini önleyen ve türbinin hizmet ömrünü uzatan koruyucu ızgara yapılarının etkisi araştırıldı. Bu çalışmada, düz ve Coanda tipi ızgara koruma yapılarının Darrieus tipi dikey eksenli hidrokinetik türbinlerin sayısal performansı üzerindeki etkileri araştırıldı. Farklı tasarım açılarındaki bu ızgara yapılarının türbin güç ve tork katsayıları üzerindeki etkileri ANSYS Fluent programı kullanılarak araştırıldı. Coanda ızgaraları, test edilen tüm merkez açılarında düz ızgaralardan sürekli olarak daha yüksek verimlilik değerleri gösterdi. Bu çalışmada, nehir akışlarından yararlanmak için kullanılan dikey eksenli hidro türbinlerine şebeke koruma yapılarının entegre edilmesinin sürdürülebilirliği ve uzun ömürlülüğü artırmak açısından önemli olduğu vurgulanmıştır.
Rüzgarla Çalışan Havalandırma ile Su Haznelerinde Yapay Karışım: Siyanobakteri Patlamalarının Kontrolü için Bir Strateji
(2025) Hazar, Oğuz; Elçi, Şebnem
Su kütlelerinde kontrolsüz çoğalan siyanobakteriler, termal tabakalaşma ve insan kaynaklı etkilerle birlikte su kalitesini düşürmektedir. Günümüzde mevcut su kaynaklarının korunması büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma, rüzgar enerjisiyle çalışan ve hem termal tabakalaşmayı gideren hem de siyanobakteri popülasyonunu kontrol altına alan yapay bir karışım sistemi önermektedir. Sistemin enerji altyapısı bulunmayan bölgelerde bile çalışabilmesi avantaj sunmaktadır. Bu çalışma, geleneksel saha çalışmalarından farklı olarak, laboratuvar ortamında termal tabakalaşmanın kontrollü şekilde oluşturulabildiği özel bir deney düzeneğinde gerçekleştirilmiştir. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Hidrolik Laboratuvarı'nda, rüzgar enerjisini doğrudan hava pompalarına aktaran ve tabandaki difüzörlere hava basan farklı Savonius türbinleri üretilip test edilmiştir. Türbinler, güç, tork ve karışım verimliliği açısından değerlendirilmiş, havalandırmanın siyanobakteri popülasyonuna etkileri incelenmiştir. Sonuçlar, üç katlı rotorların (3S sınıfı) güç ve tork üretiminde dört katlı (4S sınıfı) rotorlarından üstün olduğunu ancak 4S rotorlarının ürettiği hava debisinin termal tabakalaşmayı gidermede daha verimli olduğunu göstermektedir. Rüzgarla çalışan sistemin tabakalaşmayı başarıyla giderdiği, siyanobakteri yoğunluğunu özellikle kolonileşmenin fazla olduğu derinliklerde azalttığı belirlenmiştir. Bu bulgular, sistemin hem tabakalaşmanın önlenmesi hem de siyanobakteri kontrolü açısından etkili olduğunu ortaya koymaktadır. Buna ek olarak taban sedimentine bağlı demir ve manganın suya geçişi üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Ayrıca, optimize edilmiş Savonius rotor kanatlarının geliştirilmesine yönelik sayısal modelleme yapılmış, elde edilen kanat geometrisi klasik ve Banesh tipi rotorlarla güç ve tork üretimi açısından karşılaştırılmıştır. Çalışmanın yenilenebilir enerji kullanımı ile su kalitesinin ve ekosisteminin iyileştirilmesine yönelik olması, Birleşmiş Milletler tarafından 2015 yılında kabul edilen ve 2030 yılına kadar ulaşılması hedeflenen Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları (SDG) kapsamında SDG-6, SDG-7, SDG-13 ve SDG-14 başlıklarına katkı sağlaması beklenmektedir.

Phd Degree / Doktora

Browse

Filters

Settings

Sort By

Results per page

Search Results