Tez detayları

3D radial inflow turbine design and analysis for a small scale orc application = Küçük ölçekli orç uygulaması için üç boyutlu radyal türbin tasarımı ve analizi

Yazarlar:

Sezerkan, Emre

Yayıncı:

Boğaziçi Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2016

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000065562

Anahtar sözcükler:

Makina Mühendisliği

Özet

In this study, the aim is to design and analyze a single stage subsonic radial in- flow turbine for the Organic Rankine Cycle system established in Bogazici University Renewable Energy Technologies Laboratory, by using R245fa and R134a as the work- ing fluids. Complete design process of the ORC turbine, from preliminary design to 3D blade design stage, is presented. Design point of the turbine is determined according to the cycle limitations and by comparing the maximum mach number, rotational speed and mass flow rate parameters found as a result of detailed preliminary turbine design and basic cycle analysis. Results of the streamline and CFD analysis of the designed turbine are compared and discussed from the point of Mach number distribution, tur- bine efficiency and power output. The comparison shows that the two analyses give similar efficiencies, power outputs and Mach number distributions. Streamline analyses results show that the maximum total to static turbine efficiency and power output are 87.5 % and 3.97 kW respectively.

Bu çalışmada, Boğaziçi Üniversitesi Yenilenebilir Enerji Teknolojileri Laboratuvarı'nda kurulu olan Organik Rankine Çevrim sistemi için R245fa ve R1314a akışkanları kullanılarak, tek kademeli, ses hızı altında çalışacak, radyal girişli bir türbin tasarımı ve incelemesi yapılması amaçlanmıştır. Ön tasarım aşamasından üç boyutlu kanat tasarımına kadar, ORÇ türbininin tüm tasarım aşamaları gösterilmiştir. Türbin çalışma noktası, detaylı çevrim analizi ve türbin ön tasarımı sonucunda bulunan Mach sayısı, rotor dönüş hızı ve kütlesel akış hızı değişkenleri karşılaştırılarak, çevrim sisteminin sınırlamalarına uygun olarak belirlenmiştir. Tasarlanan türbinin CFD ve akış çizgi icelemelerinin sonuçları, Mach sayısı, türbin verimliliği ve güç çıkışı özelinde karşılaştırılmış ve tartışılmıştır. Karşılaştırmalar sonucunda, iki analiz yönteminin benzer verimlilik, güç çıkışı ve Mach sayısı değerleri verdikleri görülmüştür. Akış çizgi incelemelerinin sonuçlarına göre, en yüksek türbin verimliliği ve güç çıkışı değerleri sırasıyla 87.5 % ve 3.97 kW olarak bulunmuştur.

Tez detayları

3D radial inflow turbine design and analysis for a small scale orc application = Küçük ölçekli orç uygulaması için üç boyutlu radyal türbin tasarımı ve analizi

Yazarlar: Sezerkan, Emre

Yayıncı: Boğaziçi Üniversitesi

Ana Başlıklar: Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2016

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000065562