بررسی عددی اثر هندسه ی افزونه نوک پره ی یک توربین باد محور افقی بر افزایش توان تولیدی آن

یکی از راه های افزایش توان توربین بادی محور افقی بدون تغییر در بدنه ی پره ی اصلی توربین، اضافه کردن افزونه ی مناسب به نوک پره است. در این پژوهش، افزونه های مختلفی به نوک یک توربین بادی اضافه شده و اثر هر یک بر توان تولیدی مورد بررسی عددی قرار گرفته است. معادلات جریان پایا برای شبیه سازی جریان حول پره مورد استفاده قرار گرفت و هفت افزونه مختلف برای عملکرد آیرودینامیکی پره طراحی گردید. نتایج بررسی عملکرد افزونه ها نشان می دهد که افزونه های نوک باریک شونده و شارکتیپ کمترین افزایش توان را ایجاد می کنند. بالچه های سطح مکش (به سمت پایین دست جریان) و سطح فشار (به سمت بالادست جریان) بدون زاویه عقبگرد، توان را به ترتیب %23/5 و %6/9 افزایش دادند و مشاهده شد که بالچه ی سطح فشار در مقایسه با بالچه ی سطح مکش عملکرد بهتری دارد. همچنین اضافه کردن زاویه عقبگرد به بالچه ها موجب بهبود عملکرد پره می شود، و بالچه های سطح فشار و مکش با زاویه عقبگرد توان تولیدی را نسبت به پره ی مبنا به ترتیب %87/11 و %25/13 افزایش دادند و افزونه ی بالچه ی سطح فشار با زاویه عقبگرد بهترین عملکرد را در میان همه ی افزونه ها داراست و می تواند بدون تغییر در هندسه ی پایه ی توربین تنها با افزودن یک بالچه 28 سانتی متری به پره با شعاع 553 سانتی متری توربین، توان تولیدی آن را تا %25/13 افزایش دهد.