RÜZGAR TÜRBİNİ GÖBEĞİ İMALATI VE SİSTEM İNTEGRASYONU
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Süleyman Demir
Danışman: Murat Makaraci
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Rüzgâr enerjisi son yıllarda önemini artıran ve son derece ilgi gören bir sektör olmuştur. Çeşitli rüzgar türbini tasarımları uygulamada bulunmaktadır. Temiz enerji elde etmek için günümüz mühendislik çalışmaları içinde yer almaktadır.Bu yüksek lisans tez çalışmasında, Türkiye'nin ilk yerli ve orta sınıf rüzgar türbini imalatı kapsamında türbinin pala bağlantılarının yapıldığı rotor göbeği (Hub) tasarımı üzerinde çalışılmıştır. Bu çalışmanın yenilikçi kısmı rotor göbeğinin statik ve yorulma ölçütlerine göre tasarlanması ve piyasada var olan diğer orta sınıf türbin göbeklerinde bulunmayan teknisyen bakım silindirinin ilk kez göbek üzerinde tasarlanmasıdır. Rüzgar türbini rotor göbeğinin yapısal olarak tasarlanmasında statik, yorulma ve titreşim analizleri sonlu elemanlar yöntemi yardımıyla yapılmıştır.Tasarımın modellenmesi SolidWork yazılımıyla, analizler ise ANSYS, COMSOL, SAMCEF yazılımları kullanılarak tamamlanmıştır. Statik, yorulma ve titreşim analizlerinin yanında sistemin piyasada kullanılan diğer türbin göbeklerinden farklı bir ağırlıkta tasarlanması amaçlanmış olup bunun için de şekil optimizasyonu yapılarak ağırlık azaltma işlemine gidilmiştir. Ayrıca bu çalışmada türbin göbeğinin birleşenleri olarak bilinen yunuslama (Pitch) sistemi tasarımı yapılmıştır. Palalara yunuslama açısını verebilmek için göbek içerisinde bulunan yunuslama yatağının (Slewing Bearing) dönme açıları aerodinamik etkilerden ve kanat atalet momentleri dikkate alınarak hesaplanmış ve yunuslama yatağının seçimi yapılmıştır. Kanatlara yunuslama açısının verilebilmesi için göbek içerisinde bulunan servo yunuslama motorlarının gücü hesaplanmış ve redüktör kademeleri belirlenmiştir.Statik ve aerodinamik yükler altında mukavemet analizleri yapılmış ve çeşitli yük durumları kullanılarak hesaplama ve seçim işlemleri sonuçlandırılmıştır. Bu durumda oluşturulan tasarımlar için IEC 64100-1 standartlarına göre statik ve yorulma bakımından normlarda verilen yeterli emniyet faktörleri bulunmuştur. Sonuç olarak rotor göbeğinin ilk yapılan tasarımlara göre ağırlığı yaklaşık % 40 oranında azaltılmış ve üretilecek ilk yerli rüzgar türbininin rotor göbeği tasarımı güvenli olarak tamamlanmıştır.Anahtar Kelimeler: IEC 64100-1, Emniyet Faktörü, Pala, Rotor Göbeği, Rüzgar Türbini, Statik ve Yorulma.