Profil değiştirebilen rüzgâr türbin kanadı tasarımı

Bu çalışmada şekil değiştirebilen rüzgâr türbini kanadı hesaplamaları için kanat profili üzerinde gerekli olan perdovites ve çeşitli hücum açılarına göre kanat üzerinde optimizasyon çalışması yapılmıştır. Optimizasyon çalışmasında k-ε modeli ve ANSYS Fluent Adjoint Solver (Sınırdaş Çözüm) için Cl/Cd optimizasyon kullanılmıştır. Sınırdaş çözümlemeye göre kanat üzerinde oluşan değişimler incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak oluşturulan benzetim modeli Cornel Üniversitesi Confluence sitesinde bulunan profil doğrulama verileri ile doğrulama yapılmıştır. Çalışmanın devamında ise fiziken kaldırma kuvveti elde edilemeyecek simetrik kanat ve paralel akış şartı denenmiştir. Çalışmanın devamında ise kanat profilinin en iyi noktalarından biri olan 4º hücum açısı 25m/s verimi göz önünde bulundurularak kanat verimleri bu noktaya göre optimize edilmiştir. 10º hücum açısı 5m/s özelliğinden 4º hücum açısı 20m/s değerli için verim artışı ile birlikte kaldırma kuvveti katsayısında artış gözlenmiştir. 4º hücum açısı 25m/s ve 4º hücum açısı 50m/s değerine kadar olan aralıkta ise emniyet nedenlerinden ötürü kanat profili kaldırma kuvvetini azaltacak şekilde hareket etmiştir. Değişen rüzgâr hızları ve hücum açılarında verim değerini tanımlayan kaldırma kuvvet/direnç kuvvet katsayısı oranı, Cl/Cd, 13.205625 değerinde sabitlenmiş ve optimum çalışma noktasına göre şekil değişiklikleri incelenmiştir. Şekil değiştirebilen rüzgâr türbini kanadı kullanarak emniyet nedenleri ile rügar türbininin enerji üretmesi perdovites ile engellenebilirken rüzgâr türbinlerinin enerji üretebileceği rüzgâr hızı aralığı genişletilerek türbinin kapasite faktörü ve yıllık enerji üretiminde artış sağlanabilecektir.