طراحی و بهینه سازی توربین با هد بسیار کم(VLH) با روش"CST"

امروزه استفاده از از انرژی برق- آبی در جهان به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر بطور چشم گیری گسترش یافته است. یکی از روش های استحصال این انرژی استفاده از توربین های محوری با هد خیلی کم در رودخانه ها می باشد. در این تحقیق، طراحی و بهینه سازی یک توربین آبی محوری با هد خیلی کم ( ۲.۹ متر) انجام شده است. گام اول در بهینه سازی توربین، تولید هندسه اولیه مناسب می باشد. برای این منظور از روش طراحی یک بعدی مبتنی بر قانون اویلر استفاده شده است. پیشرفت الگوریتم های محاسباتی در طراحی و تخمین عملکرد توربین های آبی نقش بسزایی داشته است. در این تحقیق شبکه توسط قسمت مش نرم افزار انسیس ایجاد و سپس میدان سیال با حل سه بعدی معادلات ناویر- استوکس در سی. اف. ایکس برای رانر شبیه سازی شده است. بهینه سازی این هندسه با بهینه کردن نسبت ضریب برا به پسا برای مقاطع مختلف پره به دست می آید. از روش سی. اس. تی جهت پارامترسازی و از نرم افزار ایکس-فویل برای استخراج مشخصه های جریانی ایرفویل استقاده شده است. سپس ضرایب ایرفویل با کمینه کردن نسبت پسا به برا توسط الگوریتم اف. مین. سرچ نرم افزار متلب اصلاح شده اند. نتایج نشان می دهد که راندمان در نقطه کاری در هندسه بهینه شده حدود ۲.۴ درصد افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

Turbine ، Very Low Head ، Airfoil ، Optimization ، CST ، توربین ، هد بسیار کم ، ایرفویل ، بهینه سازی ، سی- اس- تی