Institutional Repository
Technical University of Crete
Technical University of Crete
EN
|
EL
| URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/7F843FCB-60C1-4741-9094-BE432E9BB75B | - |
| Identifier | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.78273 | - |
| Language | el | - |
| Extent | 70 σελίδες | el |
| Title | Βέλτιστος σχεδιασμός συνιστωσών ανεμογεννητριών | el |
| Creator | Terzakis Georgios | en |
| Creator | Τερζακης Γεωργιος | el |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Nikolos Ioannis | en |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Νικολος Ιωαννης | el |
| Contributor [Committee Member] | Delis Anargyros | en |
| Contributor [Committee Member] | Δελης Αναργυρος | el |
| Contributor [Committee Member] | Kanellos Fotios | en |
| Contributor [Committee Member] | Κανελλος Φωτιος | el |
| Publisher | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
| Publisher | Technical University of Crete | en |
| Academic Unit | Technical University of Crete::School of Production Engineering and Management | en |
| Academic Unit | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης | el |
| Description | Αεροδυναμική βελτιστοποίηση ανεμογεννήτριας υποβοηθούμενη από διαχύτη (Diffuser Augmented Wind Turbine - DAWT) | el |
| Content Summary | Τις τελευταίες δεκαετίες, οι συνεχώς αυξανόμενες ενεργειακές απαιτήσεις σε παγκόσμιο επίπεδο, σε συνδυασμό με την εξάντληση των αποθεμάτων των ορυκτών καυσίμων και την επιτακτική ανάγκη μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, έχουν προωθήσει την ανάπτυξη τεχνολογιών παραγωγής ενέργειας με μικρό περιβαλλοντικό αντίκτυπο, όπως τα συστήματα ανεμογεννητριών για την εκμετάλλευση της αιολικής ισχύος. Όμως, παράγοντες όπως χαμηλές ταχύτητες και το σχετικά αραιό ενεργειακό περιεχόμενο του ανέμου, τείνουν γενικά να αυξάνουν το κόστος της παραγόμενης ενέργειας. Ένα σύστημα, για την αποδοτική παραγωγή ενέργειας από τον άνεμο, είναι η ανεμογεννήτρια υποβοηθούμενη από διαχύτη (Diffuser Augmented Wind Turbine), η οποία βασίζεται στην προσαρμογή ενός στατικού διαχύτη γύρω από τον δρομέα, με σκοπό την αύξηση της παροχής του αέρα που διέρχεται από τον στρόβιλο. Αυτό το φαινόμενο της προσδίδει την ικανότητα απορρόφησης μεγαλύτερου ποσοστού ενέργειας από τον άνεμο, σε σύγκριση με μία συμβατική ανεμογεννήτρια, με την ίδια διάμετρο ρότορα. Δύο από τα σημαντικότερα συστατικά μέρη ενός τέτοιου συστήματος είναι τα πτερύγια και ο διαχύτης, ο βέλτιστος σχεδιασμός των οποίων επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την απόδοση της εγκατάστασης. Στην παρούσα διπλωματική εργασία, παρουσιάζεται η εφαρμογή μιας διαδικασίας βελτιστοποίησης για τον αεροδυναμικό σχεδιασμό των πτερυγίων και ενός αξονοσυμμετρικού διαχύτη για μια ανεμογεννήτρια υποβοηθούμενη από διαχύτη, μέσω της χρήσης μιας παράλληλης και ασύγχρονης έκδοσης ενός Διαφορικού Εξελικτικού αλγορίθμου. Η ασύγχρονη προσέγγιση επιτρέπει την εξάλειψη του ορίου συγχρονισμού στο τέλος κάθε γενιάς, και έτσι, την επιτάχυνση της διαδικασίας βελτιστοποίησης, ενώ επιπλέον επιτάχυνση επιτυγχάνεται μέσω της χρήσης δύο Τεχνητών Νευρωνικών Δικτύων (ΤΝΔ), ενός Multi-Layer Perceptron και ενός Radial Basis Function network, τα οποία λειτουργούν ως υποκατάστατα μοντέλα (surrogate models). Η αξιολόγηση κάθε υποψήφιας σχεδίασης πτερυγίου υλοποιείται μέσω ενός υπολογιστικού μοντέλου, βασισμένο στην θεωρία Blade Element Momentum, κατάλληλα τροποποιημένο για την αεροδυναμική ανάλυση δρομέων ανεμογεννητριών υποβοηθούμενων από διαχύτη. Από την άλλη, η αριθμητική προσομοίωση της τυρβώδους και ασυμπίεστης ροής γύρω από κάθε υποψήφιο διαχύτη επιτυγχάνεται μέσω ενός κώδικα Υπολογιστικής Ρευστομηχανικής, που βασίζεται στις εξισώσεις Navier – Stokes, εκφρασμένες για 2Δ αξονοσυμμετρικά συστήματα αναφοράς. Η διακριτοποίηση του πεδίου ροής υλοποιείται μέσω 2Δ μη-δομημένων υπολογιστικών πλεγμάτων, η παραμετροποίηση των οποίων πραγματοποιείται μέσω της χρήσης της τεχνικής Free-Form Deformation (FFD). Στην παρούσα διπλωματική εργασία, η εφαρμογή της παραπάνω μεθοδολογίας σε συγκεκριμένη σχεδίαση επιδεικνύει την εφαρμοσιμότητα και την αποτελεσματικότητά της. | el |
| Type of Item | Διπλωματική Εργασία | el |
| Type of Item | Diploma Work | en |
| License | http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ | en |
| Date of Item | 2018-07-09 | - |
| Date of Publication | 2018 | - |
| Subject | Computational Fluid Dynamics | en |
| Subject | CFD | en |
| Subject | Differential evolutionary algorithm | en |
| Subject | Blade element momentum theory | en |
| Subject | Ανεμογεννήτρια υποβοηθούμενη με διαχύτη | el |
| Subject | DAWT | en |
| Bibliographic Citation | Γεώργιος Τερζάκης, "Βέλτιστος σχεδιασμός συνιστωσών ανεμογεννητριών", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2018 | el |
Copyright © DIAS 2013
