تاثیر استفاده از یک مانع ایرفویل شکل بر افزایش کارایی یک توربین بادی محور عمودی ساونیوس

پیام:
نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل (دارای رتبه معتبر)
چکیده:
زمینه و هدف

افزایش روز افزون جمعیت نیاز به توسعه پایدار انرژی را روز به روز بیشتر می کند. همچنین افزایش سطح گازهای گلخانه ای و کاهش سطح ذخایر انرژی فسیلی، مراکز تحقیقاتی دنیا را به سمت انرژی های تجدیدپذیر معطوف کرده است. در میان انرژی های تجدیدپذیر، انرژی باد یکی از مطرح ترین گونه های انرژی های تجدیدپذیر می باشد. در این مطالعه با استفاده از مانع ایرفویل شکل راندمان توربین بادی ساونیوس به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این افزایش راندمان به صورت ارتقای قابلیت شروع بکار خودکار توربین بادی ساونیوس و کاهش گشتاور منفی ایجاد شده توسط پره برگشتی انجام شده است.

روش بررسی

پیکربندی های مختلف سیستم منحرف کننده (مانع) پیشنهاد شده با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به صورت عددی بررسی شده است. شبیه سازی سه بعدی ناپایا معادلات ناویر-استوکس متوسط گیری شده رینولدز (URANS) همراه با مدل توربولانسی SST k-ω انجام شده و با داده های تجربی موجود اعتبارسنجی گردیده است.

یافته ها

نتایج پیش بینی شده نشان می دهد که عملکرد روتور ساونیوس بسیار به موقعیت و زاویه مانع بستگی دارد. بنابراین، مقادیر موقعیت و زاویه مناسب برای به دست آوردن بالاترین ضرایب گشتاور و توان وجود داشته است. استفاده از مانع مطلوب ایرفویل شکل، به طور قابل توجهی مقادیر ضریب گشتاور ایستاتیکی را در تمام محدوده زاویه ای خصوصا در زاویه چرخش بین 0 تا 30 درجه و 150 درجه تا 180 درجه افزایش می دهد. با پوشش صحیح پره برگشتی با استفاده از مانع ایرفویل شکل، مقادیر ضریب گشتاور استاتیکی تا 2 برابر بیشتر از مقدار تولید شده در حالت بدون مانع افزایش می یابد.

بحث و نتیجه گیری

 توربین ساونیوس از راندمان پایینی برخوردار است. بنابراین، مطالعه حاضر با ارایه یک سیستم بهبود دهنده منحرف کننده (مانع) منجر به تولید توان و ضرایب گشتاور بالاتر می شود که در نهایت باعث ایجاد راندمان بالاتر و قابلیت شروع به کار خودکار بهتر می شود.

زبان:
فارسی
صفحات:
79 -92
لینک کوتاه:
magiran.com/p2444947 
برخی از خدمات از جمله دانلود متن مقالات تنها به مشترکان مگیران ارایه می‌گردد. شما می‌توانید به یکی از روش‌های زیر مشترک شوید:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 700,000ريال می‌توانید 100 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • دسترسی به متن مقالات این پایگاه در قالب ارایه خدمات کتابخانه دیجیتال و با دریافت حق عضویت صورت می‌گیرد و مگیران بهایی برای هر مقاله تعیین نکرده و وجهی بابت آن دریافت نمی‌کند.
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.