000 05828nam a2200445 i 4500
001 200466327
003 TR-AnTOB
005 20251121140650.0
007 ta
008 171111s2025 xxu e mmmm 00| 0 eng d
035 _a(TR-AnTOB)200466327
040 _aTR-AnTOB
_beng
_erda
_cTR-AnTOB
041 0 _atur
099 _aTEZ TOBB FBE MAK YL’25 SEY
100 1 _aSeydim, Sıla Fatma
_eauthor
_9150821
245 1 0 _aHibrit francis tipi türbin çarkının sayısal yöntemler ile tasarımı ve geliştirilmesi /
_cSıla Fatma Seydim; thesis advisor T. Kutay Çelebioğlu.
246 1 3 _aDesign and development of a hybrid francis-type turbine runner using numerical methods
264 1 _aAnkara :
_bTOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü,
_c2025.
300 _axvi, 90 pages :
_billustrations ;
_c29 cm
336 _atext
_btxt
_2rdacontent
337 _aunmediated
_bn
_2rdamedia
338 _avolume
_bnc
_2rdacarrier
502 _aTez (Yüksek Lisans)--TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Temmuz 2025
520 _aFrancis tipi türbin çarkları, her bir hidroelektrik santralin (HES) hidrolik ve işletme gereksinimlerini karşılayacak şekilde özel olarak tasarlanmaktadır. Türkiye'nin uzun yıllardır işletmede olan önemli santrallerinden biri olan Sarıyar HES, iki farklı çark tasarımına sahip toplam dört üniteden oluşmaktadır. Bu durum, bakım süreçlerinin karmaşıklaşmasına, tasarım sürelerinin uzamasına ve üretim maliyetlerinin artmasına neden olmaktadır. Sarıyar HES Rehabilitasyon Projesi kapsamında, bu zorlukların aşılmasına yönelik yenilikçi bir yaklaşım izlenmiş olup tüm ünitelerde kullanılabilecek, yüksek verimli tek tip bir hibrit çark geometrisi geliştirilmiştir. Bu hibrit tasarım, iki ayrı eski tasarımı tek bir ortak tasarıma çevirerek üretim ve montaj süreçlerini sadeleştirmekte ve işletme açısından önemli ekonomik avantajlar sağlamaktadır. Bu çalışmada, hibrit çarkın tasarımı ve analizleri Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çeşitli işletme koşullarında hidrolik performansı ve kavitasyon davranışı değerlendirilmiştir. Yapılan HAD analizleri, geliştirilen yeni hibrit çarkın türbin veriminde belirgin artış sağladığını ve hidrolik kayıpları önemli ölçüde azalttığını ortaya koymuştur. Ayrıca, optimize edilen kanat çarpma açıları ve akışa uyumlu yönlendirme sayesinde, uzun vadede türbin güvenilirliği açısından kritik öneme sahip olan girdap ve akış ayrılması gibi ikincil yapılar minimuma indirilmiştir. Bu hibrit tasarımın uygulanması, yaşlanmış hidroelektrik santrallerin hizmet ömrünü ve performansını artırmaya yönelik pratik ve yenilikçi bir çözüm örneği oluşturmakta, aynı zamanda yerli mühendislik kabiliyetlerinin gelişimini desteklemektedir. Bu çalışma, tersine mühendislik ile CFD tabanlı optimizasyonun bir arada kullanılması sayesinde, geleneksel rehabilitasyon yaklaşımlarına kıyasla daha düşük maliyetli ve yüksek performanslı alternatifler üretilebileceğini göstermekte ve hidroelektrik sektöründeki benzer projeler için yol gösterici bir metodoloji sunmaktadır.
520 _aFrancis-type turbine runners are custom designed to meet the hydraulic and operational requirements of each hydroelectric power plant (HEPP). Sarıyar HEPP, one of Turkey's major plants that has been in operation for over 50 years, consists of four units incorporating two different runner designs. This situation leads to increased complexity in maintenance processes, longer design durations, and higher production costs. Within the scope of the Sarıyar HEPP Rehabilitation Project, an innovative approach has been adopted to overcome these challenges by developing a single, high-efficiency hybrid runner geometry that can be used across all units. By replacing the two separate designs with a unified configuration, this hybrid design simplifies production and assembly processes and provides significant economic advantages in operation. In this study, the design and analysis of the hybrid runner were carried out using Computational Fluid Dynamics (CFD) methods. The hydraulic performance and cavitation characteristics of the design were evaluated under various operating conditions. The CFD analyses revealed that the newly developed hybrid runner significantly increased turbine efficiency and substantially reduced hydraulic losses. Additionally, the optimized blade incidence angles and flow-conforming alignment, secondary flow structures such as vortices and separations, which are critical for long-term turbine reliability, were minimized. The implementation of this hybrid design represents a practical and innovative solution for enhancing the service life and performance of aging hydropower plants, while also supporting the advancement of domestic engineering capabilities. This study demonstrates that integrating reverse engineering with CFD-based optimization can provide a more cost-effective and higher-performance alternative to traditional rehabilitation approaches and offers a reference methodology for similar projects in the hydropower sector.
653 _aHidroelektrik santraller (HES)
653 _aHesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD)
653 _aFrancis türbin
653 _aRehabilitasyon
653 _aÇark tasarımı
653 _aHydroelectric power plants (HEPP)
653 _aComputational fluid dynamics (CFD)
653 _aFrancis turbine
653 _aRehabilitation
653 _aRunner design
700 1 _aÇelebioğlu, Kutay
_9150823
_eadvisor
710 _aTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi.
_bFen Bilimleri Enstitüsü
_977078
942 _cTEZ
_2z
999 _c200466327
_d84539