Phd Degree / Doktora
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869
Browse
1 results
Search Results
Doctoral Thesis Dikey Eksenli Hidrokinetik Türbinlerin Sayısal ve Deneysel Performans Analizi: Koruyucu Yapılar ve Bölgesel Uygulama ile Entegre Bir Yaklaşım(2025) Karakaya, Derya; Elçi, ŞebnemHidrokinetik 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.