7522

تحليل المان محدود توربين بادي محور عمودي ساونيوس و بررسي اثر تعداد پره ها و صفحات بالا و پايين بر بازدهي توربين

1397-1399

دكتر ميثم فرج الهي

انرژي بادي به عنوان يكي از قابل اعتماد ترين انواع انرژي جهت كاهش گازهاي گلخانه اي و تامين انرژي پايدار داراي پيشينه اي كهن بوده كه در چند دهه اخير به منظور ساخت نيروگاه هاي عظيم استفاده از آن رونق چشمگيري داشته است. اين امر موجب شده تا مطالعات زيادي بروي انواع توربين هاي بادي انجام شود. جريان هوا بر روي هر سطحي دو نوع نيروي ايروديناميكي با نام هاي درگ و ليفت به وجود مي آورد كه نيروي درگ در جهت جريان باد است و نيروي ليفت عمود بر جريان باد مي باشد. توربينهايي كه محور چرخش آنها موازي با جهت وزش باد يا موازي سطح زمين است را توربينهاي محور افقي مينامند. از سوي ديگر توربينهايي كه محور چرخش آنها عمود بر جهت وزش باد يا سطح زمين است را توربينهاي محور عمودي مينامند. هدف اين تحقيق، خلق يا طراحي نمونه اي نامانوس و كاملا متفاوت با توربين هاي محور عمودي رايج فعلي كه حاصل نزديك به يك قرن توسعه گام به گام اين صنعت در سراسر جهان بوده و كارآمدي خود را در طول ساليان متمادي به اثبات رسانده، نمي باشد بلكه تلاش بر اين است كه با شناخت ويژگي هاي توربين ساونيوس به عنوان يكي از انواع توربين هاي محور عمودي و اعمال ايده هاي مناسب از جمله به كارگيري تعداد پره هاي بهينه با فواصل مناسب، تعيين مناسب ترين ابعاد توربين، استفاده يا عدم استفاده از صفحات بالا و پايين و ... از يك سو گام در جهت بهينه سازي و بهبود راندمان توربين هاي موجود و از سوي ديگر كاربردي كردن و افزايش قابليت استفاده از اين توربين ها با بالاترين كيفيت عملكرد در محيط هاي شهري برداشته شود. بدين منظور ضمن تحليل المان محدود اين نوع توربين در بستر نرم افزاري ANSYS WORKBENCH و استفاده از حلگر CFX به بررسي تاثير تعداد پره ها و وجود يا عدم وجود صفحات بالايي و پاييني بر ضريب توان اين توربين ها پرداخته شد. نتايج حاكي از بهبود كارايي توربين ساونيوس در شرايط وجود صفحات بالايي و پاييني مي باشد. همچنين در صورت عدم وجود همپوشاني بين پره ها افزايش تعداد پره ها در نسبت هاي مختلف سرعت نوك پره به سرعت باد، راندمان و ضريب توان توربين را كاهش ميدهد.

11/13/2019 12:00:00 AM

68730

1399/07/23

Finite Element Analysis of Sonius Vertical Axis Wind Turbine and Investigation of the Effect of Number of Blades and Up and Down Plates on Turbine Performance