بررسی عددی نقش میله مجهز به پره مورب جداکننده جریان بر عملکرد توربین ساونیوس

یکی از مهم ترین منابع انرژی های تجدیدپذیر، انرژی باد می باشد. به کمک توربین های بادی می توان از انرژی جنبشی باد بهره برد. از مشکلات اساسی توربین بادی ساونیوس، بازدهی پایین آن به دلیل برخورد مستقیم باد به پره بازگشتی توربین و اعمال گشتاور منفی به آن می باشد. یکی از روش های جدید و ارزان جهت افزایش راندمان این توربین ها، استفاده از مانع منحرف کننده در بالادست جریان جهت جلوگیری از برخورد باد به پره بازگشتی توربین و تولید گشتاور منفی است. به دلیل نوع هندسه مانع استوانه ای شکل، توانایی هدایت جریان تحت زاویه دلخواه وجود ندارد. همچنین ناحیه گردابه ای نسبتا بزرگی در پایین دست مانع و در نزدیکی توربین تشکیل خواهد شد که موجب اثرات نامطلوب بر عملکرد توربین می شود. با نصب پره های جداکننده جریان می توان این گردابه ها را کنترل کرد. در این تحقیق با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی، در یک شبیه سازی دوبعدی به کمک نرم افزار انسیس فلوئنت، ابتدا مانع استوانه ای شکل بدون صفحات جداکننده جریان طراحی و نتایج حاصل از شبیه سازی آن با نتایج تجربی پژوهش های پیشین اعتبارسنجی گردید. سپس به عنوان نوآوری، صفحه جداکننده تحت یک زاویه مطلوب نصب و جریان به سمت پره پیش رونده توربین هدایت شد. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که استفاده از مانع منحرف کننده با پره های جداکننده جریان تحت زاویه ۵ درجه، موجب افزایش ۲۳.۴ درصدی ضریب توان توربین نسبت به حالت بدون مانع آن در نسبت سرعت نوک ۰.۶ می شود.

کلیدواژه ها:

توربین بادی ، منحرف کننده ، توربین ساونیوس ، انرژی باد ، ضریب توان