Ece AYLI
(-)
Oğuzhan ULUCAK
(-)
Yıl: 2020Cilt: 40Sayı: 1ISSN: 1300-3615Sayfa Aralığı: 87 - 97Türkçe

34 0
YAPAY SİNİR AĞLARI VE UYARLAMALI SİNİRSEL BULANIK ÇIKARIM SİSTEMİ İLE FRANCİS TİPİ TÜRBİNLER İÇİN VERİM TAHMİNLEMESİ
Türbinler tasarım noktaları dışında mevsimsel yağış dalgalanmaları, zamana bağlı elektrik ihtiyacı farklılıkları sebebiyle kısmi yükleme şartlarında çalıştırılabilmektedir. Bu noktada tasarımcılar tepe diyagramları oluşturmakta ve farklı debi ve düşüler altında sistem verimini tahminlemektedir. Tepe diyagramı çalışması bir çok farklı ayar kanadı açıklığında ve düşüde test gerektirdiğinden oldukça maliyetli bir çalışmadır. Bu çalışmada Yapay Sinir Ağları (YSA) ve Uyarlamalı Sinirsel Bulanık Çıkarım Sistemi (ANFIS) metodu ile farklı çalışma koşullarında Francis tipi türbin verim tahminlemesi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yöntemi ile elde edilmiş verim değerleri ile kıyaslanmıştır. Sonuçlara göre, maliyetli bir test veya sayısal süreç yerine ANFIS metodu kullanarak tepediyagramı oluşturmak mümkündür. Sayısal veriler %25’i test ve %75’i modeli eğitmek için kullanılmak üzere ikiye ayrılmıştır. Geliştirilen YSA ve ANFIS modelleri ile verim tahminleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Çıktılar ortalama hata, maksimum hata ve regresyon katsayısı olmak üzere 3 farklı istatistiksel kriter ile test edilmiş ve ANFIS’in tepe diyagramı uygulamasında YSA’ya göre daha iyi sonuç verdiği tespit edilmiştir. ANFIS parametrelerinin optimize edilmesi ile ortalama hata %1.41, R2değeri ise 0.999 olarak hesaplanmıştır. Yazarların bilgisine göre YSA ve ANFIS uygulamasının türbinlere uygulandığı ilk literatür araştırması bu çalışmadır
DergiAraştırma MakalesiErişime Açık
  • Antonopoulos, V. Z., Papamichail, D. M., Aschonitis, V. G., & Antonopoulos, A. V. 2019, Solar radiation estimation methods using ANN and empirical models. Computers and Electronics in Agriculture, 160(March), 160–167.
  • Ataseven, B. 2013,Yapay Sı̇nı̇r Ağlari İle Öngörü Modellemesı̇. Öneri Dergisi,10(39), 101-115–115. https://doi.org/10.14783/od.v10i39.1012000311.
  • Anup, K. C.,Bhola Thapa, and Young-Ho Lee.,2014, Transient Numerical Analysis of Rotor–Stator İnteraction in a Francis Turbine. Renewable Energy, cilt 65, Sf: 227-235.Ayancik F.,2014,Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Yardımıyla Su Türbini Çarkı Tasarımı Ve Eniyilemesi, Yüksek Lisans Tezi, TOBB Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye
  • Ayli, E., Kaplan, A., Cetinturk, H., Demirel, G., Celebioglu, K., Aradag, S., CFD Analysis of 3D flow for 1.4 MW Francis turbine and model turbine manufacturing, 35th Computers and Information in Engineering Conference, August 2015,America.
  • Ayli, E., 2016. Francis Tipi Türbinlerin Sayisal Yöntemler İle Tasarimi, Parametre Optimizasyonu Ve Model Testlerinin Sayisal Alt Yapisinin Geliştirilmesi, Doktora Tezi, TOBB Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye
  • Bisen, Ö., 2011Üst Yapı İnşaat Projelerinde Öngörülmeyen Endirekt Maliyetlerin Belirlenmesine Yönelik Bir Karar Destek Sistemi Oluşturulması, Doktora Tezi,İstanbul Kültür Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, Türkiye.
  • Celebioglu, K., Aradag, S., Ayli, E., Altintas, B. 2018. Rehabilitation of Francis Turbines of Power Plants with Computational Methods. Hittite Journalof Science & Engineering, 5(1), 37–48. https://doi.org/10.17350/hjse19030000076
  • Ghosh, S., & Majumder, M. 2019,Prediction of Wave Energy Potential in India: A Fuzzy-ANN Approach. Metaheuristics in Bioenergy Supply, IntechOpen. DOI:10.5772/intechopen.84676
  • Gohil PP, Saini RP.2014,CFD: Numerical analysis and performance prediction in Francis turbine. IEEE 1st International Conference on Non-Conventional Energy(ICONCE), pp:94-97.
  • International Renewable Energy Agency. (2018). Renewable capacity statistics 2018 Statistiques de capacité renouvelable Estadísticas de capacidad renovable 2018.
  • IRENA 2018. Renewable Power Generation Costs in 2017. InInternational Renewable Energy Agency.https://doi.org/10.1007/SpringerReference_7300
  • Kurtgoz, Y., Karagoz, M., Deniz, E. 2017. Biogas engine performance estimation using ANN. Engineering Science and Technology, an International Journal, 20(6), 1563–1570. https://doi.org/10.1016/j.jestch.2017.12.010.
  • Mensour, O. N., El Ghazzani, B., Hlimi, B., & Ihlal, A. 2017. Modeling of solar energy potential in Souss-Massa area-Morocco, using intelligence Artificial Neural Networks (ANNs). Energy Procedia, 139, 778–784. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.287
  • Okyay, G., 2010. Utilization of CFD Tools in the Design Process of a Francis Turbine, Yüksek Lisans Tezi, ODTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, Türkiye
  • Patel, K., Desai, J., Chauhan, V., Charnia, S. 2011,Development of Francis Turbine using Computational Fluid Dynamics. In 11st Asian International Conference on Fluid Machinery and 3rd Fluid Power Technology Exhibitionpp. 1-3.,
  • Raju, D., Sumalatha,M.Ramani,Lakshmi, K.V. 2011Solving Uncertain Problems using ANFIS. International Journal of Computer Applications,29(11), 14–21. https://doi.org/10.5120/3690-5152
  • Shukla, M. K., Jain,R., Prasad, V., Shukla, S. 2011. CFD Analysis of 3D Flow for Francis Turbine. MIT International Journal of Mechancial Engineering, Cilt:1, sf: 93-100.
  • Terzi, Ü. K., Onat, N., & At, S. 2011. New Hybrid Method Proposal for Wind Speed Prediction : a Case Study of Lüleburgaz,Environmental Research, Engineering and Management, 1(1), 23–28.
  • Türkiye Cumhuriyeti Enerji ve Tabii Kaynaklar Bakanlığı, “Enerji: Elektrik”, https://www.enerji.gov.tr/tr-TR/Sayfalar/Elektrik
  • Vuraş, B.B., 2007,Yapay Sinir Ağları ile Finansal Tahmin,Yüksek Lisans Tezi, Ankaya Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
  • Xie,G., Sunden, G., Wang, Q.,Tang,L., 2009,Performance Predictions of Laminar and Turbulent Heat Transfer and Fluid Flow of Heat Exchangers Having Large Tube-Diameter and Large Tube-Row by Artificial Neural Networks, International Journal of Heat and Mass Transfer,vol:52,pp: 2484-2497.

TÜBİTAK ULAKBİM Ulusal Akademik Ağ ve Bilgi Merkezi Cahit Arf Bilgi Merkezi © 2019 Tüm Hakları Saklıdır.