Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/20.500.11851/2188
Title: Francis tipi modelinin performans testlerinin gerçekleştirilmesi ve sayısal sonuçların test sonuçlarıyla doğrulanması
Other Titles: Performance tests of francis type turbine model andvalidation of numerical results by experimental results
Authors: Aradağ, Selin Çelebioğlu
Çelebioğlu, Kutay
Besni, Ferdi
Keywords: Francis turbine
Model performance test
Hill chart
Hydraulic efficiency
Francis türbini Model performans testi Tepe diyagramı Hidrolik verim
Issue Date: 2018
Publisher: TOBB University of Economics and Technology,Graduate School of Engineering and Science
TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü
Source: Besni, F. (2018). Francis tipi modelinin performans testlerinin gerçekleştirilmesi ve sayısal sonuçların test sonuçlarıyla doğrulanması. Ankara: TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü. [Yayınlanmamış yüksek lisans tezi]
Abstract: Francis türbinleri, yüksek verimlilikleri ve geniş işletim aralığında gösterdikleri yüksek performans nedeniyle hidroelektrik santrallerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Türbin modellerinin performans ve kavitasyon testleri, hidroelektrik santralinin (HES) spesifikasyonlarına göre tasarlanan esas türbinlerin üretilmesinden önce gerçekleştirilmelidir. Bu sayede, ucuz olması ve hızlı sonuç vermesinden dolayı sık tercih edilen Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak elde edilen türbin hidrolik verim değeri model testleri tarafından garanti altına alınmış olur. Hem test merkezi hem de deneysel incelemeler belirli standartların gerektirdiği yükümlülükleri sağlamak zorundadır. Bu bağlamda Türkiye'de ilk kez model türbinlerin test edilmesi amacıyla TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Su Türbini Tasarım ve Test Merkezi kurulmuştur. Tesis, sistemin su gereksinimini sağlayan 700 m3 hacimli bir su deposuna ve herhangi bir santralin simüle edilmesi amacıyla farklı debi ve düşü değerlerinde seri, paralel veya tekli olarak çalıştırılabilen frekans kontrollü 1,5 MW güce sahip iki adet santrifüj pompaya sahiptir. Deney düzeneğinde 2 MW güce kadar model türbinler test edilebilmektedir. Üç üniteden oluşan Kepez-1 santralinin birinci ünitesi için yapılan rehabilitasyon çalışması kapsamında yeniden tasarlanan esas türbinin model performans testleri bu test merkezinde gerçekleştirilmiş ve geniş bir işletim aralığında çeşitli debi, düşü ve ayar kanadı açısı kombinasyonları için türbin performans özelliklerini gösteren tepe diyagramı deneysel olarak elde edilmiştir. Tez kapsamında ölçüm ekipmanları, bunların kalibrasyon metodu, model performans deneyinin uygulanışı ilgili test merkezinde geçerli olmak üzere aşamalı bir şekilde detaylandırılarak verilmiştir. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) standartlarının belirlediği, test sonrası hesaplanması gereken türbin parametreleri optimum verim noktası için ayrı ayrı hesaplanmış ve belirsizlik analizi gerçekleştirilmiştir. Model türbin performans testi kapsamında daha önce grubumuz tarafından gerçekleştirilen HAD çalışmalarının sonuçlarını doğrulamak amacıyla elde edilen deneysel veriler bahsedilen sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma, IEC standartlarına göre hidrolik verimliliğin doğrulanmasını sağlamaktadır.
Francis türbinleri, yüksek verimlilikleri ve geniş işletim aralığında gösterdikleri yüksek performans nedeniyle hidroelektrik santrallerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Türbin modellerinin performans ve kavitasyon testleri, hidroelektrik santralinin (HES) spesifikasyonlarına göre tasarlanan esas türbinlerin üretilmesinden önce gerçekleştirilmelidir. Bu sayede, ucuz olması ve hızlı sonuç vermesinden dolayı sık tercih edilen Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi kullanılarak elde edilen türbin hidrolik verim değeri model testleri tarafından garanti altına alınmış olur. Hem test merkezi hem de deneysel incelemeler belirli standartların gerektirdiği yükümlülükleri sağlamak zorundadır. Bu bağlamda Türkiye'de ilk kez model türbinlerin test edilmesi amacıyla TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi Su Türbini Tasarım ve Test Merkezi kurulmuştur. Tesis, sistemin su gereksinimini sağlayan 700 m3 hacimli bir su deposuna ve herhangi bir santralin simüle edilmesi amacıyla farklı debi ve düşü değerlerinde seri, paralel veya tekli olarak çalıştırılabilen frekans kontrollü 1,5 MW güce sahip iki adet santrifüj pompaya sahiptir. Deney düzeneğinde 2 MW güce kadar model türbinler test edilebilmektedir. Üç üniteden oluşan Kepez-1 santralinin birinci ünitesi için yapılan rehabilitasyon çalışması kapsamında yeniden tasarlanan esas türbinin model performans testleri bu test merkezinde gerçekleştirilmiş ve geniş bir işletim aralığında çeşitli debi, düşü ve ayar kanadı açısı kombinasyonları için türbin performans özelliklerini gösteren tepe diyagramı deneysel olarak elde edilmiştir. Tez kapsamında ölçüm ekipmanları, bunların kalibrasyon metodu, model performans deneyinin uygulanışı ilgili test merkezinde geçerli olmak üzere aşamalı bir şekilde detaylandırılarak verilmiştir. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC) standartlarının belirlediği, test sonrası hesaplanması gereken türbin parametreleri optimum verim noktası için ayrı ayrı hesaplanmış ve belirsizlik analizi gerçekleştirilmiştir. Model türbin performans testi kapsamında daha önce grubumuz tarafından gerçekleştirilen HAD çalışmalarının sonuçlarını doğrulamak amacıyla elde edilen deneysel veriler bahsedilen sayısal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma, IEC standartlarına göre hidrolik verimliliğin doğrulanmasını sağlamaktadır.
URI: https://hdl.handle.net/20.500.11851/2188
https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/tezSorguSonucYeni.jsp
Appears in Collections:Makine Mühendisliği Yüksek Lisans Tezleri / Mechanical Engineering Master Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
534880.pdf4.92 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show full item record

CORE Recommender

Page view(s)

10
checked on Dec 26, 2022

Download(s)

38
checked on Dec 26, 2022

Google ScholarTM

Check


Items in GCRIS Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.