Savonius rüzgâr türbini aerodinamik performansının Taguchi metodu ile artırılması

Savonius rüzgâr türbinleri bir dikey eksenli rüzgâr türbini çeşididir. Bu türbinler kanatları sayesinde rüzgârı toplar ve elektrik jeneratörleri vasıtasıyla elektrik üretirler. Bu çalışmada kanat tipi, kanat örtüşme oranı, kanat ayrılma mesafesi ve kanat kalınlığının bir savonius rüzgâr türbini aerodinamik performansına olan etkisi realize edilebilir k-epsilon türbülans modeli kullanılarak sayısal olarak incelenmiştir. Her bir parametre için 3 farklı değer belirlenmiştir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri için ANSYS Fluent, Taguchi optimizasyon metodunun uygulanması için ise Minitab yazılımı kullanılmıştır. Yapılan analizler sonucunda 0,15 kanat örtüşme oranı, -7,5 mm kanat ayrılma mesafesi, 2 mm kanat kalınlığı ve eliptik kanatlara sahip rüzgâr türbininden en yüksek aerodinamik performans gözlemlenmiştir. Yüksek kanat uç-hız oranlarında modifiye edilmiş türbin ve klasik türbin arasındaki aerodinamik performans farkının düşük kanat – uç hız oranlarına göre daha fazla olduğu görülmüştür. Kanat uç-hız oranı 1,4 iken güç katsayısında yaklaşık %92,2 artış gözlemlenmiştir. Ayrıca optimizasyon sonucunda türbinin optimum kanat-uç hız oranı değeri değişmiştir.