33375

طراحي، تحليل¬عددي و انجام¬آزمون¬هاي تجربي توربين باد بدون¬پره ورتكس

كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا

1398

1401/07/30

دكتر رضا تقوي زنوز

/

مكانيك

توربين¬هايي كه در اين پايان¬نامه مورد بررسي قرار گرفته¬اند، داراي بدنه¬اي به شكل مخروط ناقص هستند كه بر روي يك پايه¬ي استوانه¬اي شكل نصب شده¬اند. اين توربين¬ها هنگامي كه در مقابل جريان باد قرار مي¬گيرند، شروع به نوسان مي¬كنند. بعد از اعتبارسنجي مدل تعامل سازه و سيال، از آن براي شبيه¬سازي توربين¬ها استفاده شده¬است. تفاوت 8 توربين شبيه¬سازي شده در اندازه قطر بخش بالايي دكل آن¬ها و قطر پايه¬ي آن¬ها است. اين مسئله به صورت گذرا و دو طرفه حل شده¬است. ابتدا در نرم¬افزار انسيس در بخش ديزاين مدلر شكل توربين رسم مي¬شود. سپس تنظيمات بخش¬هاي سازه و سيال انجام مي¬شود. در مسائل تعاملي سازه و سيال از يك System coupling براي ارتباط بين تنظيمات سازه و سيال استفاده مي¬گردد. در اين حلگر نتايجي كه از حل در هر كدام ازFluent و Transient structrual به صورت همزمان بر حلگر ديگر اثر مي¬گذارد تا جواب قابل اعتمادي بدست¬آيد. نتايج حاصل از اين شبيه¬سازي نشان مي¬دهد كه توربين هفتم با مشخصات قطر پايه 15 ميلي¬متر و قطر بخش بالايي دكل 650 ميلي¬متر است %93/22 نيروي بيشتري نسبت به توربين اول با قطر پايه 15 ميلي¬متر و قطر بخش بالايي دكل 450 ميلي¬متر توليد كرده¬است. همچنين توربين هفتم نسبت به توربين دوم با مشخصات قطر پايه 18 ميلي¬متر و قطر بخش بالايي دكل 450 ميلي¬متر، %94/27 دامنه نوسان بزرگتري دارد. توربين هشتم با مشخصات قطر پايه 18 ميلي¬متر و قطر بخش بالايي دكل 650 ميلي¬متر هم دامنه نوسان بزرگي دارد و هم فركانس توليدي بالايي دارد. نتايج بيانگر آن است كه توربين¬هايي كه قطر بخش بالايي دكل آن¬ها بزرگ¬تر است، شرايط مطلوبي براي توليد انرژي دارند.

1404/02/15

Design, numerical analysis and conducting experimental tests of vortex bladeless wind turbine

1/1/1900 12:00:00 AM

The turbines investigated in this thesis have a body in the form of an incomplete cone, which is mounted on a cylindrical base. These turbines start to oscillate when they are facing the wind flow. After validating the structure-fluid interaction model, it has been used to simulate turbines. The difference between the 8 simulated turbines is the size of the diameter of the upper part of their mast and the diameter of their base. This issue has been temporarily and bilaterally resolved. First, the shape of the turbine is drawn in the Ansys software in the Design Modeler section. Then the structural and fluid sections are adjusted. In interactive problems of structure and fluid, a system coupling is used to communicate between structure and fluid settings. In this solver, the results of solving in each of Fluent and Transient structural simultaneously affect the other solver to get a reliable solution. The results of this simulation show that the seventh turbine with a base diameter of 15 mm and a diameter of the upper part of the mast of 650 mm is produced 22.93% more power than the first turbine with a base diameter of 15 mm and a diameter of the upper part of the mast of 450 mm. Also, compared to the second turbine, the 7th turbine has a 27.94% larger oscillation range with the specifications of the base diameter of 18 mm and the diameter of the upper part of the mast of 450 mm. The 8th turbine, with the specifications of the base diameter of 18 mm and the diameter of the upper part of the mast of 650 mm, has both a large oscillation range and a high production frequency. The results show that turbines with a larger diameter of the upper part of their mast have favorable conditions for energy production.

توربين¬هاي بادي بدون¬پره , گردابه , تعامل سازه و سيال

bladeless wind turbine , vorticities , fluid and solid interaction

yasaman adelkhani

dr. reza taghavi zenuz