مقایسه مدل های واماندگی دینامیکی با استفاده از رویکرد عددی و نیمه تحلیلی در ایرفویل توربین بادی

در این پژوهش، مدل های نیمه تحلیلی و عددی موجود که به منظور بررسی اثرات واماندگی دینامیکی مورد استفاده قرار می گیرند با هم مقایسه شده اند، و نقاط قوت و ضعف هر کدام بیان می گردد. مقایسه نتایج شبیه سازی، با استفاده از داده های ازمایشگاهی انجام شده است. روش های نیمه تحلیلی مورد بررسی، روش لیشمن-بدووس، روش اسنل و روش اونرا می باشند و برای شبیه سازی عددی از روش حجم محدود در محیط نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. ضریب برا با استفاده از همه روش های یاد شده برای حالت های مختلف به دست اورده شده است و برای به دست اوردن ضریب پسا در حالت دینامیکی از روش های عددی و لیشمن-بدووس استفاده می شود. پارامتر هایی که برای مقایسه مدل های مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند، میزان بیشینه ضریب نیروی برا و زاویه حمله رخداد ان، میزان خطا در فاز افزایش زاویه حمله و میزان خطا در فاز کاهش زاویه حمله می باشند. نتایج نشان می دهند که از بین روش های نیمه تحلیلی، روش لیشمن-بدووس دقت بیشتری در پیش بینی ضریب برا دارد، و روش عددی اگرچه می تواند جزئیات بیشتری از جریان را نسبت به روش های نیمه تحلیلی مورد بررسی قرار دهد، اما این روش به خصوص در فاز کاهش زاویه حمله خطا دارد. نتایج شبیه سازی ضریب پسا نشان می دهد که روش عددی دقت بیشتری در پیش بینی این ضریب نسبت به روش لیشمن-بدووس دارد. نتایج به دست امده می تواند محققان را در انتخاب مدل مناسب واماندگی دینامیکی برای بررسی ایرودینامیکی توربین های بادی یاری کند.

کلیدواژه ها:

Dynamic stall ، Wind turbine airfoil ، Semi-Empirical models ، CFD ، واماندگی دینامیکی ، ایرفویل توربین بادی ، مدل های نیمه تحلیلی ، روش عددی