Rüzgar türbini kanat malzemelerinin mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of wind turbine blade materials' mechanical properties
Yazar: ALPER UYSAL
Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL AKDOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Bölümü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Sınırsız ve temiz bir kaynak olan rüzgar enerjisi, son birkaç yıldaki gelişmelerinden dolayı alternatif enerji kaynakları arasında ilk sırayı almaktadır. Rüzgar enerjisinin elektrik enerjisine çevrilmesi amacıyla üretilen rüzgar türbinlerinde araştırma ve geliştirme çalışmalarının her geçen gün artmasının yanında, rüzgar türbini kanatlarının tasarım ve malzemeleri rüzgar türbini konstrüksiyonlarında yoğun bir şekilde gerçekleştirilen araştırmaların başında gelmektedir.Çalışmada; rüzgar türbini kanat malzemelerinin gerilme ? gerinme karakteristiklerinin, mikrosertlik değerlerinin ve mikroyapıları incelemelerinin yapılması amacıyla elle yatırma yöntemi kullanılarak cam fiber keçe ve/veya balsa takviyeli polyester matrisli ve vinilester matrisli kompozit malzemeler üretilmiştir. Ayrıca, profil kiriş uzunluğu 400 mm olan bir kanat modeli üretilmiştir.Cam fiber takviyesinin arttırılmasının, hem polyester matrisli hem de vinilester matrisli kompozit malzemelerin gerilme mukavemetlerini olumlu yönde etkilediği gözlemlenmiştir. Vinilester matrisli kompozit malzemelerin mekanik özelliklerinin, polyester matrisli kompozit malzemelere göre daha üstün olduğu görülmüştür. Ayrıca cam fiber keçe ve balsa takviyeli yapıların gerilme mukavemetlerinin sadece cam fiber keçe takviyeli kompozitlere göre daha düşük olmasına karşın gerinme değerlerinin oldukça yüksek olduğu da gözlemlenmiştir.

Abstract:
Wind energy, which is limitless and clean source, takes first place in alternative energy sources because of its developments last several years. Beside research and development studies of wind turbines produced to transform wind energy to electrical energy increase everyday, design and materials of wind turbine blades lead researches carried out intensively at wind turbine constructions. In the study, stress ? strain characteristics of random short glass fiber mat reinforced polyester matrix and vinylester matrix composite materials produced by using hand lay up molding method were analyzed. Besides micro hardness values and micro structure were observed. Also a blade pattern whose chord length is 400 mm was produced.Increasing glass fiber reinforcement effected affirmatively tensile strength of polyester matrix composite materials and also vinilyester matrix composite materials. It was comprehend that mechanical properties of vinilyester matrix composite materials are better than polyester matrix composite materials. Also it was observed that stretch values of random short glass fiber mat and balsa reinforced composites were relatively higher than only random short glass fiber mat reinforced composites although tensile strength of glass fiber and balsa reinforced composites are lower than only glass fiber reinforced composites.