Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS

Yıl 2020, Cilt: 25 Sayı: 1, 111 - 120, 30.04.2020
https://doi.org/10.17482/uumfd.690533

Öz

Aerodynamics mechanisms on a solar panel were studied using Computational Fluid Dynamics methodology at different wind directions. The wind velocity was chosen as 10 m/s that corresponding turbulent flow. The inclination angle of the panel was fixed as 25°, while the wind directions were varied as 180°, 135°, 45°, and 0°. Governing equations were solved by utilizing a finite volume method with a realizable k-ε turbulence model and standard wall functions. The results showed that the recirculation area occurred for the straight wind directions, but it was not observed for the oblique wind directions. The highest pressure coefficients occurred at the leading edges of the solar panel and they reduced to the trailing edge for all wind directions. The maximum drag and uplift coefficient was obtained at the wind direction of 0° and 180°, respectively. 

Kaynakça

  • 1. Agarwal, A., Irtaza, H. and Zameel, A. (2017) Numerical study of lift and drag coefficients on a ground-mounted photo-voltaic solar panel. Materials Today: Proceedings, 4, 9822-9827. doi:10.1016/j.matpr.2017.06.274
  • 2. Aly, A.M. and Bitsuamlak, G. (2013) Aerodynamic loads on solar panels, Western University, Structures Congress, 1555-1564. doi: 10.1061/9780784412848.137
  • 3. Bitsuamlak, G.T., Dagnew, A.K. and Erwin, J. (2010) Evaluation of wind loads on solar panel modules using CFD, The Fifth International Symposium on Computational Wind Engineering, USA, May 23-27.
  • 4. Jubayer, C.M. and Hangan, H. (2012) Numerical Simulation of Wind Loading on Photovoltaic Panels, University of Western Ontario, Structures Congress, 1180-1188. doi: 10.1061/9780784412367.106
  • 5. Jubayer, C.M. and Hangan, H. (2016) A numerical approach to the investigation of wind loading on an array of ground mounted solar photovoltaic (PV) panels, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 153, 60-70. doi: 10.1016/j.jweia.2016.03.009
  • 6. Kopp, G.A., Farquhar, S. and Morrison, M.J. (2012) Aerodynamic mechanisms for wind loads on tilted, roof-mounted, solar arrays, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 111, 40–52. doi: 10.1016/j.jweia.2012.08.004
  • 7. Pratt, R.N. and Kopp G.A. (2013) Velocity measurements around low-profile, tilted, solar arrays mounted on large flat-roofs, for wall normal wind directions, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 123, 226-238. doi: 10.1016/j.jweia.2013.09.001
  • 8. Shademan, M. and Hangan, H. (2010) Wind loading on solar panels at different azimuthal and inclination angles. The Fifth International Symposium on Computational Wind Engineering, USA, May 23-27.
  • 9. Shademan, M., Balachandar, R. and Barron, R.M. (2014) Detached eddy simulation of flow past an isolated inclined solar panel, Journal of Fluids and Structures, 50, 217–230. doi: 10.1016/j.jfluidstructs.2014.06.024
  • 10. Stenabaugh, S.E., Iida, Y., Kopp, G.A. and Karava, P. (2015) Wind loads on photovoltaic arrays mounted parallel to sloped roofs on low-rise buildings. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 139, 16-26. doi: 10.1016/j.jweia.2015.01.007

Farklı Rüzgar Yönlerinde Yere Monte Bir Güneş Panelinde Aerodinamik Mekanizmalar

Yıl 2020, Cilt: 25 Sayı: 1, 111 - 120, 30.04.2020
https://doi.org/10.17482/uumfd.690533

Öz

Bir güneş panelindeki aerodinamik mekanizmalar, farklı rüzgar yönlerinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği kullanılarak incelenmiştir. Rüzgar hızı, türbülanslı akışa karşılık gelen 10m/ s olarak seçilmiştir. Panelin eğim açısı 25° olarak sabitlenirken, rüzgar yönleri 180°, 135°, 45° ve 0 ° olarak değiştirilmiştir. Korunum denklemleri, realizable k-ε türbülans modeli ve standart duvar fonksiyonları ile sonlu hacim yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Sonuçlar, yeniden dolaşım bölgesinin düz rüzgar yönlerinde meydana geldiğini, ancak eğik rüzgar yönleri için gözlemlenmediğini göstermiştir. En yüksek basınç katsayıları panelin ön kenarlarında meydana gelmiş ve daha sonra tüm rüzgar yönleri için arka kenara doğru azalmıştır. 0° ve 180° rüzgar yönleri, maksimum sürükleme ve kaldırma açısından sırasıyla kritik bulunmuştur.

Kaynakça

  • 1. Agarwal, A., Irtaza, H. and Zameel, A. (2017) Numerical study of lift and drag coefficients on a ground-mounted photo-voltaic solar panel. Materials Today: Proceedings, 4, 9822-9827. doi:10.1016/j.matpr.2017.06.274
  • 2. Aly, A.M. and Bitsuamlak, G. (2013) Aerodynamic loads on solar panels, Western University, Structures Congress, 1555-1564. doi: 10.1061/9780784412848.137
  • 3. Bitsuamlak, G.T., Dagnew, A.K. and Erwin, J. (2010) Evaluation of wind loads on solar panel modules using CFD, The Fifth International Symposium on Computational Wind Engineering, USA, May 23-27.
  • 4. Jubayer, C.M. and Hangan, H. (2012) Numerical Simulation of Wind Loading on Photovoltaic Panels, University of Western Ontario, Structures Congress, 1180-1188. doi: 10.1061/9780784412367.106
  • 5. Jubayer, C.M. and Hangan, H. (2016) A numerical approach to the investigation of wind loading on an array of ground mounted solar photovoltaic (PV) panels, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 153, 60-70. doi: 10.1016/j.jweia.2016.03.009
  • 6. Kopp, G.A., Farquhar, S. and Morrison, M.J. (2012) Aerodynamic mechanisms for wind loads on tilted, roof-mounted, solar arrays, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 111, 40–52. doi: 10.1016/j.jweia.2012.08.004
  • 7. Pratt, R.N. and Kopp G.A. (2013) Velocity measurements around low-profile, tilted, solar arrays mounted on large flat-roofs, for wall normal wind directions, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 123, 226-238. doi: 10.1016/j.jweia.2013.09.001
  • 8. Shademan, M. and Hangan, H. (2010) Wind loading on solar panels at different azimuthal and inclination angles. The Fifth International Symposium on Computational Wind Engineering, USA, May 23-27.
  • 9. Shademan, M., Balachandar, R. and Barron, R.M. (2014) Detached eddy simulation of flow past an isolated inclined solar panel, Journal of Fluids and Structures, 50, 217–230. doi: 10.1016/j.jfluidstructs.2014.06.024
  • 10. Stenabaugh, S.E., Iida, Y., Kopp, G.A. and Karava, P. (2015) Wind loads on photovoltaic arrays mounted parallel to sloped roofs on low-rise buildings. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 139, 16-26. doi: 10.1016/j.jweia.2015.01.007
Toplam 10 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil İngilizce
Konular Makine Mühendisliği
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Onur Yemenici 0000-0003-0011-8343

Yayımlanma Tarihi 30 Nisan 2020
Gönderilme Tarihi 18 Şubat 2020
Kabul Tarihi 5 Mart 2020
Yayımlandığı Sayı Yıl 2020 Cilt: 25 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Yemenici, O. (2020). AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 25(1), 111-120. https://doi.org/10.17482/uumfd.690533
AMA Yemenici O. AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS. UUJFE. Nisan 2020;25(1):111-120. doi:10.17482/uumfd.690533
Chicago Yemenici, Onur. “AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25, sy. 1 (Nisan 2020): 111-20. https://doi.org/10.17482/uumfd.690533.
EndNote Yemenici O (01 Nisan 2020) AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25 1 111–120.
IEEE O. Yemenici, “AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS”, UUJFE, c. 25, sy. 1, ss. 111–120, 2020, doi: 10.17482/uumfd.690533.
ISNAD Yemenici, Onur. “AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 25/1 (Nisan 2020), 111-120. https://doi.org/10.17482/uumfd.690533.
JAMA Yemenici O. AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS. UUJFE. 2020;25:111–120.
MLA Yemenici, Onur. “AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 25, sy. 1, 2020, ss. 111-20, doi:10.17482/uumfd.690533.
Vancouver Yemenici O. AERODYNAMIC MECHANISMS ON A GROUND-MOUNTED SOLAR PANEL AT DIFFERENT WIND DIRECTIONS. UUJFE. 2020;25(1):111-20.

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr