16831

مطالعه عملكرد توربين‌هاي بادي محور افقي با تغييرات سرعت ورودي

1400

دكتر سيد مجتبي ميرحسيني

امروزه مطالعه در زمينه انرژي‌هاي تجديد پذير و استفاده بهينه از آن‌ها، ازجمله موضوعات مهم تحقيقات مهندسين سيستم‌هاي انرژي محسوب مي‌شود. انرژي باد نوعي انرژي تجديد پذير، پاك، رايگان و در دسترس است كه بهره‌گيري از آن براي توليد برق بسيار مورد استقبال قرار گرفته است. توربين‌هاي بادي محور افقي به دليل داشتن راندمان بالاتر نسبت به توربين‌هاي از نوع محور عمودي، پركاربرد‌‌ترين نوع توربين‌هاي بادي جهت استحصال انرژي از بادها هستند؛ بنابراين مطالعه در مورد آن‌ها و به ويژه انجام اقدامات در زمينه افزايش توان خروجي آن‌ها بسيار مهم است. لازم به ذكر است منحني توان يك توربين بادي در مراحل مختلف عمر يك مزرعه بادي مورد نياز است و توسعه‌دهندگان پروژه از منحني‌هاي توان همراه با اطلاعات باد براي ارزيابي قابليت اقتصادي توسعه مزارع بادي استفاده مي‌كنند. توان توربين‌هاي بادي تحت تاثير پارامتر‌هاي مختلفي مثل مشخصات سايت بادي (چگالي هوا، شدت توربولانس، جريان هواي شيبدار، برش باد، جهت باد، موانع، ناهمواري‌ها و اثرات توپوگرافي) و مشخصات آيروديناميكي (تعداد‌ پره‌ها و هندسه پره و نوع ايرفويل) مي‌باشند. در تحقيق حاضر به مرور مطالعات در زمينه‌ي اثر تغييرات سرعت باد ورودي بر عملكرد توربين‌هاي بادي محور افقي پرداخته مي‌شود. روش‌هاي زيادي براي طراحي توربين بادي محور افقي و به دست‌آوردن ضرايب آيروديناميكي وجود دارد كه در اين بين روش ممان المان پره رايج‌ترين و سود‌‌‌مندترين روش براي تحليل توربين‌هاي بادي است و از دقت قابل قبولي برخوردار است. نتايج نشان مي‌دهد تغييرات شدت توربولانس اثر قابل توجهي بر منحني توان دارد به طوري ‌كه توان خروجي به ميزان كمي با افزايش شدت توربولانس در سرعت‌هاي باد كمتر افزايش مي‌يابد و با افزايش شدت توربولانس در ناحيه انتقال به توان نامي كاهش مي‌يابد. بررسي اثر شدت توربولانس بر منحني توان براي ارزيابي قابليت اقتصادي توسعه يك مزرعه بادي مورد اهميت است.

11/9/2022 12:00:00 AM

89682

1404/11/28

Study of the performance of horizontal axis wind turbines with input speed variations

توربين بادي محور افقي , ممان المان پره , توان خروجي , نوسانات سرعت باد , شدت توربولانس

Horizontal axis wind turbine , Blade element momentum , Output power , Wind speed fluctuations , Turbulence intensity