Arşimet vidalı türbinlerde verim ve hidrolik güç performansının Taguchi yöntemi ile optimizasyonu

Gelişen teknoloji ile enerji ihtiyacının artmasından dolayı mikro hidroelektrik enerji üretiminin geliştirilmesine olan ilgi artmıştır. Küçük nehir ve akarsularda, düşük yüksekliklerde, akan suyun akış enerjisinden yüksek verim elde edilebilmesi ve düşük çevresel etkisi nedeniyle Arşimet vidalı türbinler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu türbin tipinde diğer türbin tiplerinde olduğu gibi çok yüksek düşü değerlerine ihtiyaç yoktur, uzaktan kontrol edilebilir şekilde tasarlanmıştır. Şehir merkezlerine rahatlıkla kurulabilir. Çevresel faktörler açısından Arşimet burgusunda bir mazgal ve çökeltme havuzları bulunmadığı için balık ölümlerinin önüne geçilmiştir. Bir yükleme veya boşaltma havuzunda bu sistemde bulunmamaktadır. Bakım kolaylığı yönünden ekonomik ömürlü olmaları tercih sebepleri arasındadır. Arşimet türbinlerinde verim ve hidrolik güç, kanat sayısı, debi, vida uzunluğu, eğim açısı ve sarmal dönüş sayısı gibi bazı parametrelere bağlıdır. Bu çalışmada, Amasya ili Yeşilırmak üzerinde kurulu olan Arşimet türbininin verim ve hidrolik güç performansı teorik olarak modellenmiş ve Taguchi yöntemi ile parametrelerin optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Belirlenen 4 adet farklı parametreden (vida uzunluğu, sarmal dönüş sayısı, debi ve eğim açısı) 5 farklı değişken değer seçilerek L25 Taguchi deney tasarımı oluşturulmuştur. Kullanılan teorik model yardımıyla verim ve hidrolik güç değerleri hesaplanmıştır. Daha sonra hangi parametrenin verim ve hidrolik güç üzerine etkili olduğunu araştırmak için elde edilen değerler MINITAB 20 Programında Taguchi analizine tabi tutulmuştur. Yapılan analizler sonucunda verime etki eden en etkili parametrenin sarmal dönüş sayısı, daha sonra sırasıyla eğim açısı, vida uzunluğu ve debi olduğu görülmüştür. Hidrolik güç için ise en etkili parametrenin debi olduğu daha sonra sırasıyla eğim açısı, vida uzunluğu ve sarmal dönüş sayısı olduğu kaydedilmiştir. Mevcut sistemde verim %70 iken parametrelerin optimizasyonundan sonra verimin %89'a kadar çıkabilabileceği görülmüştür.Çalışma sonunda, hidrolik güç ve verim tabloları oluşturularak Amasya modelindeki gerçek veriler ile teorik modeldeki veriler kıyaslanmış ve verim ile hidrolik güç sonuçları elde edilmiştir.