EXPERIMENTAL INVESTIGATING OF THE WIND ENERGY GENERATION FROM VEHICLE MOVEMENT ON HIGHWAYS USING THE DOUBLE TURBINE SYSTEM

Abstract

ABSTRACT

Renewable energy has seen significant development in the past decade, with a focus on methods of displacing fossil fuels and providing clean energy through horizontal and vertical axis turbines. This study investigates the potential to harvest and save energy from highways, a largely untapped source that could contribute to reducing reliance on fossil fuels and grid-based electricity. The study proposes the double turbine model that combines the Savonius and Darrieus vertical wind turbines to maximize energy generation. The model was designed using SolidWorks 2023 software and manufactured using a 3D printer with environmentally friendly PLA material. Experiments were conducted to evaluate the performance of the double turbine under different conditions. Internal tests compared the double turbine to the Savonius and Darrieus turbines, and explored different distances between the Savonius and Darrieus blades. External tests evaluated the performance of the double turbine at different heights and distances from the highway. Final tests investigated the power generated by the double turbine in response to different types of vehicles. The results of the internal tests showed that the double turbine outperformed the Savonius and Darrieus turbines in terms of power generation. The double turbine also generated more power when the distance between the Savonius and Darrieus blades was 15 cm. The results of the external tests showed that the double turbine performed best at a height of 100 cm from the ground and a distance of 100 cm from the highway. The double turbine also generated the most power when trucks passed in front of it, reaching a maximum power of 50 W. The results of this study demonstrate the potential of the double turbine model to generate clean and renewable energy from highways. The double turbine outperformed traditional turbines, and its versatility suggests that it could be used in a variety of applications.

ÖZET

Yenilenebilir enerji, fosil yakıtların yerini alma ve yatay ve dikey eksenli türbinler aracılığıyla temiz enerji sağlama yöntemlerine odaklanılarak son on yılda önemli bir gelişme kaydetti. Bu tez, fosil yakıtlara ve şebekeye dayalı elektriğe olan bağımlılığın azaltılmasına katkıda bulunabilecek, büyük ölçüde kullanılmayan bir kaynak olan otoyollardan enerji toplama ve tasarruf etme potansiyelini ele aldı. Çalışma, enerji üretimini maksimuma çıkarmak için Savonius ve Darrieus dikey rüzgar türbinlerini birleştiren bir Çift türbin modelini önermektedir. Model, SolidWorks 2023 yazılımı kullanılarak tasarlanmış ve çevre dostu PLA malzemesinden 3D yazıcı kullanılarak üretilmiştir. Çift türbinin performansını farklı koşullar altında değerlendirmek için deneyler yapıldı. Dahili testler, Çift türbin performansını, Savonius ve Darrieus türbinleriyle karşılaştırdı ve Savonius ve Darrieus kanatları arasındaki farklı mesafelerin güç performansına etkileri araştırıldı. Harici testler, çift türbinin performansını, otoyoldan farklı yüksekliklerde ve mesafelerde değerlendirildi. Son testler ile, araç türünün Çift türbin modeli ile üretilen enerji miktarı üzerindeki etkisi hesaplandı. Dahili testlerin sonuçları, çift türbinin enerji üretimi açısından Savonius ve Darrieus türbinlerinden daha iyi performansa sahip olduğunu ortaya koydu. Çift türbin, Savonius ve Darrieus kanatları arasındaki mesafe 15 cm olduğunda da daha fazla güç üretiyordu. Harici testlerin sonuçları, çift türbinin yerden 100 cm yükseklikte ve otoyoldan 100 cm mesafede en iyi performansı gösterdiğini gösterdi. Çift türbin, kamyonların önünden geçtiğinde de en fazla gücü üreterek maksimum 50 W güce ulaştı. Bu çalışmanın sonuçları, çift türbin modelinin otoyollardan temiz ve yenilenebilir enerji üretme potansiyelini ortaya koyuyor. Bu çalışmada önerilen Çift türbin, geleneksel türbinlerden daha iyi performans gösterdi ve çok yönlülüğü ile çeşitli uygulamalarda kullanılabileceğini dair ipuçları veriyor.