طراحی و مطالعه عملکرد یک توربین باد محور افقی جهت بکارگیری در سیستم اینولاکس با روش المان مومنتوم پره تصحیح شده

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 139

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_TUMECHJ-52-2_032

تاریخ نمایه سازی: 22 مرداد 1401

چکیده مقاله:

تا به امروز تلاش­های بسیاری برای استخراج انرژی از باد و افزایش ظرفیت توربین­های بادی انجام شده است. از جمله این سیستم­ها می توان به اینولاکس، روتورهای دارای شرود و داکت اشاره کرد. در بررسی­های صورت گرفته در خصوص سیستم توربین بادی اینولاکس، اغلب اثرات کارکرد روتور توربین باد تعبیه شده در بخش ونتوری، در مشخصه­های جریان، دخالت داده نشده است. مضافا طراحی و مدلسازی یک توربین باد بهینه متناسب با هندسه و شرایط ایرودینامیکی بخش ونتوری صورت نگرفته است. لذا در این مقاله با استفاده از نظریه BEM و با در نظر گرفتن ضرایب اصلاح نوک پره و توپی پرانتل و نیز تصحیح دنباله آشفته، یک کد نیمه تحلیلی توسعه داده شده و ابتدا یک توربین باد بهینه و اختصاصی بر مبنای داده های هندسی و عملکردی اینولاکس فرض شده، طراحی گردیده است. در ادامه مدلسازی و مطالعه عملکرد بصورت پارامتری حول مشخصه های هندسی توربین، نیز انجام شده است. نتایج اعتبارسنجی نشان می­دهد کد توسعه یافته توافق بسیار خوبی با نتایج تجربی، عددی و تحلیلی پیشین داشته و از این رو هندسه طراحی شده برای پره­ها قابل اتکا خواهد بود. بعلاوه بکارگیری تصحیحات گلوارت و برتون در همین بستر ارزیابی شده است. بر اساس دستاوردهای این پژوهش، در صورتی که توربین باد طراحی شده در بخش ونتوری سیستم اینولاکس استفاده شود، توان استحصال شده از آن ۴۴۲۵/۲ برابر می­شود. همچنین در شرایط یکسان، تصحیح برتون مقادیر کمتری را نسبت به تصحیح گلوآرت پیش­ بینی می­کند. با فرض روتور ۳ پره و سرعت باد ۶/۱۰ متر بر ثانیه و با در نظر گرفتن ضریب اصلاح نوک پره و توپی پرانتل، حداکثر ضریب توان و سرعت نوک پره متناظر با احتساب تصحیح برتون به ترتیب برابر ۳۳۵/۰ و ۰۹۵/۷ و با احتساب تصحیح گلوارت به ترتیب برابر ۳۸۵/۰ و ۸۲۵/۷ بوده است. از بستر فراهم شده به منظور بهینه سازی شکل پره و ساختار توربین باد اینولاکس می­توان بهره گیری نمود.

کلیدواژه ها:

انرژی باد ، آیرودینامیک ، سیستم توربین باد اینولاکس ، نظریه BEM ، مطالعه پارامتری

نویسندگان

سعید کریمیان علی ابادی

استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

صابر رضایی

دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Lilley, G., Rainbird, W., A preliminary report on the design ...
  • Allaei, D., Andreopoulos, Y., INVELOX: a new concept in wind ...
  • Allaei, D., Andreopoulos, Y., INVELOX: Description of a new concept ...
  • Allaei, D., Tarnowski, D., Andreopoulos, Y., INVELOX with multiple wind ...
  • Fereidoonnezhad, M., Tahani, M., Esfahanian, V., Analysis of Ducted Wind ...
  • Kumar, N.M., Subathra, M., Cota, O.D., Design and wind tunnel ...
  • Billah, S.B., Qasim, S., Development of MATLAB simulink model of ...
  • Rezaey S., Numerical Investigation of a Globe Control Valve and ...
  • Golozar, A., Shirazi, F.A., Siahpour, S., Khakiani, F.N., Gaemi Osguei, ...
  • Sotoudeh, F., Kamali, R., Mousavi, S.M., Field tests and numerical ...
  • Hosseini, S.R., Ganji, D.D., A novel design of nozzle-diffuser to ...
  • Anbarsooz, M., Amiri, M., Rashidi, I., A novel curtain design ...
  • Anbarsooz, M., Hesam, M.S., Moetakef-Imani, B., Numerical study on the ...
  • Gohar, G.A., Manzoor, T., Ahmad, A., Hameed, Z., Saleem, F., ...
  • Glauert, H., The analysis of experimental results in the windmill ...
  • Hsiao FB, Bai CJ, Chong WT., The performance test of ...
  • Tang X, Huang X, Peng R, Liu X., A direct ...
  • Masters I, Chapman JC, Willis MR, Orme JA., A robust ...
  • Karimian Aliabadi S, Rasekh S., Effect of platform disturbance on ...
  • Tahani M, Kavari G, Masdari M, Mirhosseini M., Aerodynamic design ...
  • Shin, J.H., Lee, J.H. and Chang, S.M., A Simplified Numerical ...
  • Hansen, M.O., Sørensen, J.N., Unsteady BEM Model. Aerodynamics of Wind ...
  • Rommel DP, Di Maio D, Tinga T., Calculating wind turbine ...
  • D. M. Eggleston and F. S. Stoddard., Wind Turbine Engineering ...
  • M. L. Buhl., A New Empirical Relationship between Thrust Coefficient ...
  • D. S. and E. B. T. Burton, N. Jenkins., Wind ...
  • Ding L, Guo T., Numerical Study on the Power Efficiency ...
  • SnehalNarendrabhai, P., Desmukh, T., Numerical simulation of flow through invelox ...
  • Tangier J. L., Somers D. M., Report on NREL Airfoil ...
  • http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=s۸۲۳-nr[۳۰] Peraro, R., Development of an Unsteady BEM Code for ...
  • Song Q, Lubitz WD., BEM simulation and performance analysis of ...
  • نمایش کامل مراجع