Eşli çalışan düşey eksenli türbin performansının iki boyutlu benzetimi

Abstract

Rüzgar enerji santralindeki (RES) türbinlerin birbirine göre konumları oldukça önemlidir. Bu açıdan önemli hususlardan biri de, birbirine yakın konumda çalışan iki düşey eksenli türbinin (DERT) birbirlerinin performansına olan etkisidir. Literatürde gösterilmiş olan, birlikte çalışan DERT’lerin performansındaki yükselişin nedenlerinin araştırılması gerekmektedir. Saha testlerinde rüzgâr hızlarının tam olarak kontrol edilememesi ve düşey eksenli türbinin kanat dışındaki yapısal elemanlarının akış bozucu etkisi olması, problemin daha basit haliyle, iki boyutlu bilgisayar benzetimi yöntemiyle incelenmesini zorunlu kılmıştır. Bu amaçla çalışma kapsamında, düşey eksenli türbinin akışı bozacak parçalarını ihmal ederek, farklı merkezler arası uzaklığa (1,5, 2, 2,5 ve 4) sahip eşli çalışan iki türbinin performansının farklı uç hız oranlarında (0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 ve 3 uç hız oranı) tek çalışan türbine göre nasıl değiştiği iki boyutlu bilgisayar benzetimleriyle incelenmiştir. Eşli çalışma durumunda türbin performansının tek çalışmaya göre %26 yükseldiği görülmüştür. Bu yükselişin ana etkeninin blokaj etkisi olduğu, yanal hızların ve iki türbin ara bölgesinde hızlanan akış gibi etkilerin ise daha az olduğu saptanmıştır.