The objective of this study is to conduct a comparative study of the transient and quasi-steady aeroelastic analysis of a composite wind turbine blade in steady wind conditions. Transient analysis of the wind turbine blade is performed by the multi-body dynamic code Samcef Wind Turbine which uses blade element momentum theory for aerodynamic load calculation. For this purpose, a multi-body wind turbine model is generated with rigid components except for the turbine blades. For the purposes of the study, a reference three dimensional blade is designed using inverse design methodology. Dynamic superelement of the turbine blades are created and introduced into multi-body model of the wind turbine system, and transient aeroelastic analysis of the multi-body wind turbine system is performed in steady wind conditions. As a follow-up study, quasi-steady aeroelastic analysis of the same composite wind turbine blade is performed by coupling a structural finite element solver with an aerodynamic tool based on blade element momentum theory. Quasi-steady aeroelastic analysis of the blade is performed at different azimuthal positions of the blade and transient effects due to the rotation of the blade are ignored. The article aims at investigating the applicability of quasi-steady aeroelastic modeling of the turbine blade in steady wind conditions by comparing the deformations obtained by quasi-steady aeroelastic analysis and transient aeroelastic analysis of the complete turbine system at the same azimuthal positions of the blade. The presented results conclude that the quasi-steady aeroelastic analysis and transient aeroelastic analysis have a close match and the coupling between the finite element solver with a blade element momentum based aerodynamic tool can be used for static aeroelastic analysis at preliminary design state of a composite wind turbine blade.Keywords: Aeroelasticity, Composite Wind Turbine Blade, Finite Element Analysis, Blade Element Momentum Theory, FEM-BEM Coupling.

Bu tezin konusu, kompozit rüzgar türbin kanadının sabit rüzgar koşullarında zamana bağlı ve neredeyse statik aeroelastik analizlerinin karşılaştırılmalı çalışılmasıdır. Rüzgar kanadının zamana bağlı analizleri, aerodinamik analizler için pal elemanı momentum teorisini kullanan çok parçalı dinamik kodlu Samcef Wind Turbine kullanılarak yapılmıştır. Bu amaçla, türbin kanatları haricindeki bileşenler esnemez olacak şekilde çok parçalı rüzgar türbin modeli yaratılmıştır. Rotor kanadı içinse, üç boyutlu referans kanat tersine tasarım metodu uygulanarak tasarlanmıştır. Dinamik supereleman türbin kanatları yaratılmış ve çok parçalı rüzgar türbini modeline tanıtılmış ve sabit rüzgar koşullarında çok parçalı rüzgar türbininin zamana bağlı aeroelastik analizleri yapılmıştır. Bu çalışmanın devamı olarak, aynı kompozit rüzgar türbini kanadının neredeyse statik analizleri, bir yapısal sonlu eleman çözücüsü ile pal elemanı momentum teorisi temelli aerodinamik bir araç eşleştirilerek yapılmıştır. Neredeyse statik aeroelastik analizler, kanadın farklı ufuk açılarında ve dönüşten kaynaklanan etkiler yok sayılarak yapılmıştır. Çalışma, kanadın aynı ufuk açılarında neredeyse statik aeroelastik rüzgar kanadı modelinin analizleri sonucunda elde edilen deformasyonlar ile bütün türbin sisteminin zamana bağlı aeroelastik analizleri sonucunda elde edilen deformasyonları karşılaştırarak uygulanabilirliğini araştırmayı amaçlamaktadır. Sunulan sonuçlar, neredeyse statik aeroelastik analizler ile zamana bağlı aeroelastik analizlerin yakın olarak eşleştiğini göstermektedir ve tasarım aşamasındaki kompozit rüzgâr türbinin statik aeroelastik analizleri için yapısal sonlu eleman çözücüsünün pal elemanı momentum teorisi temelli aerodinamik bir araç ile eşleşmesi kullanılabilir.Anahtar Kelimeler: Aeroelastikiyet, Kompozit Rüzgâr Türbin Kanadı, Sonlu Eleman Analizleri, Pal Elemanı Momentum Teorisi, SEA-PEM Eşleştirmesi.