26470

مطالعات اساسي و طراحي در زمينه¬¬ي توربين¬هاي معلق در هوا

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا

1401

1401/2/4

دكتر روح الله طالبي

مكانيك

چالش انرژي در دنياي امروز باعث شده است كه توجه ويژه¬اي به انرژي¬هاي تجديدپذير به‌عنوان يك راه¬حل پاك و مطمئن شود. استفاده از تكنولوژي¬هاي جديد در دستيابي به منابع انرژي تجديدپذير، راهكاري براي حداكثر كردن استفاده از اين منابع است. دراين‌بين، تمركز بر روي انرژي¬هاي بادي به‌عنوان بزرگ‌ترين و پيشروترين منابع، بيش از موارد ديگر بوده است و يكي از راهكارها دستيابي به منابع باد ارتفاع بالا در حدود چند صد متر تا چند كيلومتر است كه مدنظر جوامع علمي گوناگون بوده است. تكنولوژي¬هاي مرتبط براي دستيابي به اين منابع بادي، تكنولوژي¬هاي انرژي بادي هوابرد ناميده مي¬شود. در اين پايان¬نامه سعي بر آن شده است كه با نگاهي كلي به انواع روش¬هاي مختلف در اين زمينه، به بررسي چالش¬هاي مختلف آن پرداخته شود، و پيكربندي جديدي براي يكي از موفق¬ترين سبك¬هاي توليد انرژي در اين دسته¬بندي، ارائه شود. در ادامه به بررسي زيرسيستم¬هاي موردنياز براي اين‌گونه پيكربندي، و طراحي آنها پرداخته شده است. در كنار اين پيكربندي جديد معرفي شده، از روش جديد ديگري براي افزايش توليد توربين استفاده شده است كه استفاده از پوشش¬هاي توربين ناميده مي¬شود. در ادامه با روش¬هاي عددي و همچنين بررسي تئوري¬ها و كارهاي انجام‌شدة قبلي در اين زمينه، خواهيم ديد كه استفاده از پوشش¬هاي توربين مي¬تواند تا دوبرابر توان توليدي توربين را افزايش دهد و درعين‌حال تا چهل درصد قطر پرة توربين را كاهش دهد كه خود باعث كاهش هزينه¬هاي توليد در اين پيكربندي مي¬شود. در كنار آن بايد توجه كرد كه توان توليدي توربين با مكعب سرعت باد رابطة مستقيم دارد و به طور مثال با دستيابي به بادهاي ارتفاع بالا كه حداقل پنجاه‌درصد سرعت بيشتري داشته باشد مي¬توان توان توليدي را حداقل سه برابر كرد.

1401/02/18

Fundamental study and design on a floating type shrouded turbine

4/24/2023 12:00:00 AM

The energy challenge in today's world has led to a special focus on renewable energy as a clean and safe solution. The use of new technologies in access to renewable energy sources is a way to maximize the use of these resources. In the meantime, the focus has been on wind energy as the largest and most advanced resource, more than anything else. And one of the solutions is to achieve high altitude wind resources of about a few hundred meters to several kilometers, which has been considered by various scientific communities. Related technologies to access these wind resources are called airborne wind energy technologies. This dissertation tries to give an overview of different methods in this field, explore its various challenges, and present a new configuration for one of the most successful energy production types in this field. The following is a review of the subsystems required for such a configuration and their design. In addition to this new configuration, another new method has been used to increase turbine production, called the use of shrouded turbine. In the following, with numerical methods, as well as reviewing previous theories and work done in this field, we will see that the use of a shrouded turbine can increase the production capacity of the turbine up to two times, and at the same time Reduce the turbine blade diameter by forty percent, which in turn, reduces production costs in this configuration. In addition, it should be noted that the turbine output capacity is directly related to the wind speed cubed, and for example, by achieving high altitude winds that are at least fifty percent faster, the output capacity can be tripled at least.

توربين¬هاي مقياس كوچك , توربين¬هاي پوشش¬دار , هوابرد , شناوري سامانه¬ي هوايي

Small scale turbines , shrouded turbines , airborne , floating airborne systems

Iman Saberi

Dr. Rooholla Talebi