شبیه سازی و بهبود توان توربین بادی با اعمال روش مکش لایه مرزی روی پره ها (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
پره ها و بال ها مبتنی بر سطوح آئرودینامیک به نام ایرفویل ها هستند. هر چند ایرفویل ها برای شرایط کارکرد بهینه شده باشند، باز هم دارای محدودیت هایی در عملکرد هستند چراکه شکل ثابتی دارند و نمی توانند پاسخگوی تمام شرایط کاری باشند. در مراجع علمی برای گسترش ناحیه کاری ایرفویل ها و بهبود رفتار آن ها، از تکنیک هایی به نام کنترل جریان استفاده می شود. یکی از روش های کنترل جریان روی ایرفویل ها روش مکش لایه مرزی می باشد که در این روش تلاش می شود لایه مرده و بدون انرژی نزدیک سطح، از درون سیال بیرون کشیده شده و سیال با انرژی اطراف، جای آن را بگیرد. در این مقاله ابتدا توربین ۶۶۰ کیلووات شرکت وستاس به عنوان مدل نمونه انتخاب و سپس هندسه آن ایجاد و مدل سه بعدی و شبکه محاسباتی آن توسعه داده شد و به طور کامل شبیه سازی و نتایج آن با اطلاعات تجربی آن توربین اعتبارسنجی گردید. در نهایت با استفاده از روش مکش لایه مرزی و با اعمال مقدار صحیح شدت مکش، می توان عملکرد آئرودینامیک روتور را تا ۸ درصد بهبود بخشید. از آنجایی که سیستم همیشه کارآمد نیست، برای بازگشت به پیکربندی اولیه باید سیستم مکش، کنترل و یا خاموش شود.Simulation and improvement of wind turbine power by applying the boundary layer suction method on the blades
Blades and wings are based on aerodynamic surfaces called airfoils. Although airfoils are optimized for working conditions, they still have limitations in performance because they have a fixed shape and cannot meet all working conditions. In scientific references, techniques called flow control are used to expand the working area of airfoils and improve their behavior. One of the methods of controlling the flow on airfoils is the boundary layer suction method, in which the dead and energyless layer near the surface is pulled out of the fluid and the surrounding energy fluid takes its place. In this article, first, the 660 kW turbine of Vestas company was selected as a sample model, then its geometry was created, and its three-dimensional model and computational network were developed, and its results were fully simulated and validated with the experimental data of that turbine. Finally, by using the boundary layer suction method and by applying the correct amount of suction intensity, the aerodynamic performance of the rotor can be improved by 8%. Since the system is not always efficient, the system must be pumped, controlled or shut down to return to the initial configuration.
wind turbine , boundary layer suction , aerodynamics , wind power ,
تبلیغات
