Pelton türbini çarkı tasarım parametrelerinin optimizasyonunun mikro türbin boyutunda deneysel olarak araştırılması

Gelişen teknoloji ile birlikte enerjiye olan ihtiyacımız sürekli artmaktadır. Bu artışı karşılayabilecek enerji üretim yöntemleri ve teknolojileride doğrusal olarak gelişmektedir. Türkiye'nin günümüzde kullanımı en yüksek yenilenebilir enerji kaynağı olan hidroelektrik enerji tesisleri 2001 tarihinde çıkan bir yasa ile özel sektöre açılmış olup çok farklı güçlerde uygun olan her yere kurulabilmektedir. Hidroelektrik sistemlerde su, bir boru sistemi ile yüksek bir yerden türbine verilmektedir ve potansiyel enerji kinetik enerjiye çevrilmektedir. Türbinin tahrik ettiği jeneratörün dönmesi ile de elektrik enerjisi elde edilmektedir. Modern su türbinleri arasında bugün endüstriyel anlamda önemi olan yegâne aksiyon türbini Pelton türbinidir. Genel olarak yüksek düşü ve küçük debiler için elverişlidir. Görünüşüne göre diğer su türbinlerinden daha basit görünen Pelton türbini aslında kendi içinde daha karışıktır. Günümüz teknolojisinde türbin bileşenlerinin tasarımı için deney yapılmasının masraflı olduğu küçük ve büyük türbin uygulamalarında Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiğinden (HAD) yararlanılmaktadır. Bu çalışmada; Pelton türbinleri için Türkiye ve dünyada yapılan çalışmalar incelenerek, türbin çarkı tasarımı ile ilgili karakteristikler ele alınmış ve analiz edilmiştir. Farklı kaynaklara göre en uygun çark tasarım parametreleri belirlenerek deneysel çalışma için türbin çarkı proje hesapları yapılmış ve suyun kepçe içerisinde izlediği bağıl yol çizilerek bulunan kepçe adımı ile kepçe sayısı doğrulanmıştır. Doğrulanmış ve bir fazla kepçe sayısına sahip iki adet mikro türbin çarkı imal edilmiştir. Üretimi yapılan iki adet Pelton türbini çarkı bölüm laboratuvarında bulunan Pelton türbini deney setine montaj edilerek, her iki çark için farklı püskürtücü açıklıklarında türbin karakteristik deneyleri yapılmıştır. Türbin çarkı kepçe sayısı hesapla bulunup, çizim yöntemle optimize edilmiş çark ve bir fazla kepçe sayısına sahip çark ile karakteristik deneyler yapılarak sonuçlar tablo ve grafik olarak verilmiştir. Çizim yöntemi ile doğrulanmış kepçe sayısına sahip çarkın verim değeri diğerinden daha yüksek olarak elde edilmiştir.Elde edilen bütün sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır.