بهبود عملکرد توربین باد محور عمودی بر مبنای شیوه های کنترل جریان فعال و غیرفعال و مقایسه آنها
محل انتشار: مجله ی مهندسی مکانیک شریف، دوره: 36، شماره: 2
سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 546
فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_SJME-36-2_007
تاریخ نمایه سازی: 4 اردیبهشت 1400
چکیده مقاله بهبود عملکرد توربین باد محور عمودی بر مبنای شیوه های کنترل جریان فعال و غیرفعال و مقایسه آنها
نوشتار حاضر به بررسی و مقایسهی عملکرد توربین بادی محور عمودی با اعمال ۵ روش کنترلی مختلف شامل روشهای فعال مکش و دمش جریان و روشهای غیرفعال ریبلت، حفره و ساختار متخلخل بهعنوان شیوهیی جدید میپردازد. توربین باد انتخاب شده در این تحقیق از نوع داریوس و پارامتر مورد مطالعه در این بررسیها عمدتا ضریب توان است. مشخصههای هندسی و ابعاد عملگرها تا حد امکان مشابه انتخاب شده تا امکان مقایسهی بهتر فراهم شود. شبیهسازی و حل عددی جریان در نرمافزار استار سیسیام بهصورت دوبعدی انجام شده است. معادلات حل جریان، معادلات ناویر ـ استوکس ناپایا و مدل توربولانسی $\rm{k-\varepsilon}$ انتخاب شده است. اعتبارسنجی نتایج بر مبنای دادههای تجربی و برای حالت اولیهی توربین که فاقد کنترل جریان است انجام شده است. سپس حل عددی برای هریک از شیوههای کنترلی انجام شده و ارزیابی صورت گرفته است. نتایج کیفی حاصل از میدان جریان نشان میدهد به میزانی که روش کنترلی در کاهش اثرات ناحیه دنباله موثر است، به همان میزان ضریب توان و یا راندمان بهبود پیدا کرده است. نتایج کمی نشان میدهد روشهای کنترلی فعال دمش و مکش با بهبودی در حدود ۶ درصد در نسبت سرعت نوک پره ۱٫۷ و ۲٫۶۴ عملکرد بهتری نسبت به سایر روشهای کنترلی داشتهاند. روش جدید معرفی شده که بکارگیری ساختار متخلخل در بخشی از پره است، به میزان ۱ درصد بهبود عملکرد در نسبت سرعت نوک پره ۱٫۷ به همراه داشته که البته با لحاظ مزیتهای اکوستیکی و کاهش نویز میتواند بهعنوان یک روش غیر فعال مناسب کاربرد داشته باشد. در ادامه همچنین به بررسی پارامتریک هرکدام از این روشهای کنترلی پرداخته شده است. میزان تغییر ضریب توان به شدت عملگر و نسبت سرعت نوک پره بستگی دارد. بهعنوان یک نتیجهی کاربردی میتوان ترکیبی از این شیوههای کنترل جریان را در فازهای عملکرد متفاوت توربین پیشنهاد کرد.
کلیدواژه های بهبود عملکرد توربین باد محور عمودی بر مبنای شیوه های کنترل جریان فعال و غیرفعال و مقایسه آنها:
نویسندگان مقاله بهبود عملکرد توربین باد محور عمودی بر مبنای شیوه های کنترل جریان فعال و غیرفعال و مقایسه آنها
سعید کریمیان علی آبادی
دانشکده ی مهندسی مکانیک ، دانشگاه تربیت مدرس
مهدی یادگاری
دانشکده ی مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس
شاهین تیمورپور
دانشکده ی مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت