اثر نوع، ضخامت و طول وتر پره بر عملکرد توربین بادی محور عمودی داریوس در رژیم برآ-پسا و برآ (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
حوزه های تخصصی:
شماره صفحات:
۲۱ - ۴۶
دریافت مقاله
آرشیو
چکیده
مقدار بالای ضریب توان در رژیم برآی توربین های بادی محور عمودی داریوس باعث شده است تا تمرکز بیشتر محققین بر این رژیم باشد در حالی که این توربین ها از مشکلات عمده ای در رژیم پسا-برآ رنج می برند. در این مطالعه علاوه بر بررسی عملکرد توربین بادی نوع داریوس در سرعت نوک پره بالای یک، اثر چند متغیر طراحی بر عملکرد آن در سرعت های نوک پره زیر یک نیز بررسی شد. نتایج از تحلیل عددی استخراج و از نرم افزار Fluent برای حل استفاده و مدل آشفتگی این تحلیل k-w SST انتخاب شد. اثر نوع، ضخامت و طول وتر پره بر عملکرد توربین مورد مطالعه قرار گرفت. از رابطه جدیدی برای محاسبه زاویه حمله پره در TSR زیر یک استفاده شد و نتایج آن مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه شبیه سازی عددی نشان داد که افزایش طول وتر برای پره های متقارن و نامتقارن از 0.1 به 0.2 متر عملکرد مثبتی را در رژیم پسا-برآ به ارمغان می آورد اما در TSR های بالاتر طول وتر کمتر سبب عملکرد بهتری برای توربین خواهد شد. به طوری که در TSR 2.25 بهترین عملکرد مربوط است به پره با انحنای 4 درصد و طول وتر 0.1 متر. افزایش ضخامت اثر منفی بر عملکرد توربین در هر دو رژیم دارد و در رژیم پسا-برآ و TSR های کمتر پره NACA0018با طول وتر 0.2 متر می تواند بهترین کارکرد را داشته باشد.Impact of Type, Thickness and Chord Length of Blades on the H-Rotor Darrius Wind Turbine Performance in Lift and Drag-Lift Regime
The high power coefficient of the Darrius vertical axis wind turbine lift regime has prompted researchers to concentrate their efforts on this regime, despite the fact that these turbines suffer from major problems in the drag-lift regime. In the present study, in addition to exploring the performance of the Darrius type wind turbine at blade tip speeds above 1, the effect of design factors on its performance at TSRs below 1 is also investigated. The results were extracted from numerical analysis recruiting Fluent software and the k-w SST turbulence model. The effect of blade type, thickness, and chord length on turbine performance has been investigated. The blade angle at TSR less than one was calculated using a new equation, and the results were evaluated. The numerical simulation results showed that increasing the chord length for symmetric and asymmetric airfoils from 0.1 to 0.2 m enhances the turbine performance in drag-lift regime, whereas decreasing chord length improves turbine performance at higher TSRs. The blade with a curvature of 4% and a chord length of 0.1 m has the best performance at TSR 2.25. Increasing the thickness exerts a negative influence on the turbine's performance in both regimes, and at lower TSRs, NACA0018 airfoil with a chord length of 0.2 m was of the optimum performance in the drag-lift regime.
Renewable Energy , Clean Energy , Low Reynolds Number ,
تبلیغات
