شبیه سازی و بهبود توان ایرودینامیکی توربین AOC با در نظر گرفتن اثر باد برشی

در این پژوهش شبیه سازی جریان حول توربین AOC۱۵/۵۰ به دو روش دینامیک سیالات محاسباتی و نیمه تجربی صورت گرفته است. برای این منظور کل توربین با پروفیل باد برشی در نظر گرفته شده است. شبیه سازی سه بعدی گذرا با استفاده از معادلات ناویر-استوکس با مدل اغتشاشی شبیه سازی گردابه های جداشده تاخیر یافته بهبود یافته، که یک روش ترکیبی RANS-LES می باشد صورت گرفته است. برای روش نیمه تجربی تصحیحات مختلف بر روی نظریه اندازه حرکت المان پره اعمال شده است. روشهای محاسباتی با استفاده از داده های آزمایش میدانی مورد اعتبارسنجی قرار گرفته اند. هر دو روش انطباق مناسبی با روند تغییرات توان در سرعت های باد مختلف داشته اند اما دقت روش دینامیک سیالات سه بعدی، بخصوص در نزدیکی سرعت نامی بهتر بوده است. پس از آن نسبت به جایگزینی ایرفویل های اصلی توربین با یک ایرفویل جدید الهام گرفته شده از بال پرندگان اقدام شده است. روش نیمه تجربی مقدار ۲۲/۲۵ کیلووات یا ۴۱/۵۹ درصد افزایش توان را محاسبه نموده است که بیانگر بهبود چشمگیر توان این توربین با تغییر صورت گرفته می باشد.

کلیدواژه ها:

بهبود توان ، توربین بادی ، شبیه سازی ، AOC۱۵/۵۰