شبیه سازی جریان اطراف توربین باد محور افقی با سرعت های دورانی متفاوت به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

در کار حاضر تمرکز بر جریان اطراف یک توربین باد محور افقی است.از شبیه­سازی گردابه­های بزرگ به منظور  مطالعه سرعت­های دورانی مختلف استفاده شده است. تانسور تنش پسماند غیر ایزوتروپیک با استفاده از مدل زیر شبکه اسماگورینسکی به دست می­آید. مطالعه حاضر با نسبت سرعت نوک پره ۳، ۶ و ۱۰ بررسی شده است. نتایج کار حاضر با نتایج تجربی گزارش شده در کارهای گذشته تطابق خوبی دارد. گسترش دنباله در امتداد خط افقی گذرنده از مرکز تونل باد در فواصل مختلف برای تمامی سرعت­های دورانی نشان می­دهد که با افزایش فاصله پایین­دست، سرعت در راستای جریان افزایش می­یابد. همچنین افزایش سرعت دورانی باعث افزایشافت سرعت پس از توربین باد می­گردد،ولی در این حالت دنباله سریع­تر بازیابی می­شود.در مقطع عرضی تونل باد در محل قرارگیری نوک پره­ها پس از توربین باد در سرعت دورانی ۶ حداقل سرعت ۵۴ درصد سرعت اولیه و حداکثر بازدهی آن در فاصله مورد بررسی ۶۷ درصد سرعت اولیه می­باشد. در حالی­که برای سرعت دورانی ۱۰ حداقل سرعت ۲۶ درصد و حداکثر آن ۶۸ درصد سرعت اولیه است.با افزایش سرعت دورانی میزان شدت آشفتگی افزایش و اثرات گردابه­های جدا شده از پره دیرتر از بین می­رود.در سرعت دورانی ۳  اثرات گردابه­های جدا شده از پره دیده نمی­شود، بنابراین می­توان نتیجه گرفت اثرات گردابه­های جدا شده از پره با افزایش سرعت دورانی افزایش می­یابند.

کلیدواژه ها:

توربین باد ، شبیه سازی گردابه های بزرگ ، جریان آشفته ، مدل زیر شبکه اسماگورینسکی