Hava akış kanallı kanat tasarımının S-rotor Savonius rüzgar türbini performansı üzerine etkisinin incelenmesi

Günümüzde enerjiye olan ihtiyaç her geçen gün artmaktadır. Fosil yakıtların ömrü sınırlıdır ve çevreye olan zararı çok fazladır. Yenilenebilir enerji kaynağı olan rüzgâr enerjisi ele alınmıştır. Rüzgâr enerjisini kullanılabilir hale getirebilmek için türbin çeşitlerinden savanius rüzgâr türbini seçilmiştir. Bu türbinin seçilmesinin sebebi; ilk hareket motoruna ihtiyaç duymadan düşük rüzgâr hızlarında da devreye girebilmesi, rüzgâr yönünden bağımsız olması, bakım ve onarım maliyetinin düşük olması ve basit geometriye sahip olduğu için üretim maliyetinin düşük olmasıdır. Bunun yanı sıra, dikey eksenli rüzgâr türbinleri estetik görüntüleri ve yatay eksenli türbinlere kıyasla daha sessiz çalışmalarından dolayı yerleşim yerlerinde de kullanılabilmesi önemli bir artı olmakla birlikte, verimlerinin düşük olması yaygın kullanımları hususunda kısıtlayıcı bir etken olarak değerlendirilmektedir. Bu çalışmada; s-rotor savanius rüzgâr türbininin verimini arttırmak için hava kanalları kullanılmıştır. Optimum hava kanalı geometrisini belirlemek amacıyla, türbin Ansys/Fluent yazılımı kullanılarak modellenmiş ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri (HAD) gerçekleştirilmiştir. Sayısal model literatürde gerçekleştirilmiş deneysel çalışmalarla doğrulanmıştır. HAD analizleriyle gerçekleştirilen optimizasyon çalışmasının neticesinde, açık kanal profilli hava kanalının, daire, dörtgen ve altıgen hava kanallarından daha iyi performans gösterdiği tespit edilmiştir. Açık kanal profilli hava kanalında kanal açıklığının kepçe çapına oranının (overlap oranı) türbin performansı üzerine etkisi araştırılmıştır. Maksimum gücün 0,25 overlap oranında olduğu tespit edilmiştir.