Farklı operasyonel ve çevresel koşullar altında bir rüzgâr türbininin dinamik karakterizasyonu
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ONUR ÖZTÜRKOĞLU
Danışman: ÖZGÜR ÖZÇELİK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Son yıllarda, yenilenebilir enerji yatırımlarında daha yüksek, daha büyük ve daha gelişmiş rüzgâr türbinleri inşa etmeye yönelik artan bir talep bulunmaktadır. Türbinin sürekli olarak enerji üretmesini ve kullanım ömrü boyunca sorunsuz şekilde çalışır durumda kalmasını sağlamak için, rüzgâr türbinlerinin farklı operasyonel ve çevresel koşullar altında dinamik karakterizasyonuna olan ihtiyaç artmaktadır. Bu tez kapsamında, kule yüksekliği boyunca dağıtılmış bir veri toplama sistemi tasarlanmıştır. Veri toplama sisteminin kendi sensörlerinden ivme, sıcaklık ve bağıl nem ve türbinin SCADA sisteminden rotor hızı, rüzgâr hızı, sıcaklık, pitch açısı, nasel yönü ve rüzgâr yönü senkronize olarak kaydedilmiştir. Uzun dönemde toplanan verileri işlemek için p-LSCF yöntemini kullanan otonom ve sürekli sistem tanımlama (ACSI) sistemi geliştirilmiştir. Rüzgâr türbininin yedi aylık dönemde kaydedilen toplam 13277 veri dosyası işlenerek tahmin edilen modal parametreleri operasyonel ve çevresel koşulları ile eşleştirilmiştir. Türbinin ayrıntılı bir sonlu eleman modeli oluşturulmuş ve bu analitik model, duyarlık tabanlı sonlu eleman model güncelleme yöntemi kullanılarak deneysel olarak tanımlanan modal parametrelere göre kalibre edilmiştir. Zaman tanım alanınca çoklu tehlike analizleri yapılmış ve rüzgâr yüklerinin rüzgâr türbininin dinamik davranışı üzerindeki etkisi yorumlanmıştır. Verilerin toplandığı sekiz operasyonel ve çevresel koşulun histogramları sunulmuş ve bu koşullar arasındaki ilişki sunulmuştur. Rüzgâr türbininin çalışma prensibi detaylı olarak anlatılmıştır. Modal parametrelerin ile operasyonel/çevresel koşulların korelasyonu sunulmuş ve yorumlanmıştır.