مطالعه پارامتری توربین موج اقیانوسی (نوع ولز) بر روی بستر نوسانی شناور: آنالیز عددی

امروزه استفاده از انرژی های نو به ویژه انرژی امواج اقیانوس جایگاه خاصی در دنیا پیداکرده است. یکی از روش های استحصال این انرژی استفاده از توربین های محوری با هد پایین، است. در این مقاله عملکرد یک توربین محوری موج اقیانوسی از نوع ولز که بر روی بستر نوسانی شناور نصب می شود، به صورت عددی مطالعه و بررسی شده است. طول بستر نوسانی برابر با طول موج اقیانوس بوده که توربین ولز در وسط آن قرار دارد. این طراحی سبب دو برابر شدن دبی ورودی به توربین و در نتیجه افزایش توان آن می شود. در این راستا معادلات حاکم شامل پیوستگی و مومنتوم با در نظر گرفتن مدل توربولانسSST k-ωدر دستگاه مختصات دوار حل شده اند. نتایج از طریق استقلال حل از شبکه و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی راست آزمایی شده اند. نتایج نشان می دهند که با کم کردن لقی و رساندن آن به میزان 2% وتر، بازده تا حدود 35% افزایش پیدا می-کند. همچنین با تغییر زاویه پره نسبت به نوک آن از صفر تا 12 درجه در نسبت سرعت های مختلف، میزان بازده در نقاط خارج از طراحی بهبود پیدا کرده است. استفاده از پره با پروفیل متغیر باعث به تعویق افتادن پدیده استال در مقاطع نزدیک هاب می شود. در انتها نتایج نشان می دهند که استفاده از پره های راهنما بین طبقات توربین سبب افزایش راندمان تا حدود 9 درصد شده است.