تحلیل و شبیه سازی عددی گردابه های بزرگ LES در توان خروجی توربین بادی محور افقی 660 کیلوواتی

یکی از مهم‌ترین معیارهایی که در طراحی توربین‌های بادی محور افقی مورد ارزیابی قرار می گیرد، افزایش ضریب توان و میزان انرژی سالیانه تولیدی می باشد. برای افزایش ضریب توان و افزایش میزان تولید انرژی از جریان باد، علاوه بر طراحی آیرودینامیکی مقطع توربین باد، اثرات سه بعدی بال، اثر توربینهای نصب شده روی یکدیگر، شدت آشفتگی جریان، پارامترهای هندسی مجموعه توربین بادی و عوامل مختلف بسیاری موثر است. در این مقاله مطالعه شبیه سازی عددی بر روی توربین بادی 660 کیلواتی انجام شده است و اثرات اغتشاشات شدید جریان چرخشی باد اطراف پره‌ها و همچنین اثر جریان خارجی اتمسفر روی عملکرد توربین،با انتخاب مدل های مناسب برای مدلسازی جریان خارجی آشفته و گردابی (wake)اطراف صورت گرفته است. در این پژوهش از بین مدلهای آشفتگی دومعادله ای ،مدلهای RNGk-ε، Realizable k-ε، Standard k-ω، و مدلهای آشفتگی مبتنی بر شبیه سازی گردابه های بزرگ) Large Eddy Simulation LES (برای مطالعه توربینهای بادی در حالت جریان ناپایدار مورد استفاده قرار گرفته است، وبا استفاده از از داده های ثبت شده از یک توربین بادی 660 کیلوواتی (نصب شده در بینالود خراسان) به تحلیل مدل توربولانس LES (شبیه سازی گردابه های بزرگ) در برآورد ضریب توان ومحاسبه گشتاور تولیدی پرداخته شده است و نتایج بدست آمده با نتایج سایر مدلهای آشفتگی مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

توربین بادی ، انرژی بادی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، آیرودینامیک توربین بادی ، مدل های آشفتگی گردابه