تاثیر شکل آیرودینامیکی روتور ساونیوس روی بازدهی و گشتاور توربین بادی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

با توجه به رشد روز افزون مصرف انرژی و زوال پذیری منابع انرژی فسیلی و آلاینده های زیست محیطی ناشی از آنها از یک سو و اهمیت دستیابی به فن آوری های مناسب برای استفاده از منابع انرژی های تجدید پذیر به ویژه انرژی بادی از سوی دیگر نیاز به تدوین روش های علمی و عملی در این زمینه، ضروری به نظر می رسد. از این رو، در راستای توسعه ی توانایی های علمی و تحقیقاتی کشور در حوزه انرژی های نو، به ویژه در جهت بومی سازی فناوری های ساخت توربین های بادی کوچک از نوع پره ساونیوس پژوهش حاضر در تلاش است با ایجاد تغییراتی در شکل آیرودینامیکی، پره های این نوع توربین بازدهی و گشتاور آن ها را افزایش دهد. بدین منظور هفت نوع پره ساونیوس طراحی شده و با استفاده از اصول دینامیک محاسباتی سیالات (CFD) در محیط نرم افزار Fluent6.3 با استفاده از الگوی k-ε استاندارد با استفاده از روش محورهای مختصات مرجع چندگانه (MRF) شبیه سازی شده اند. نظر به اینکه در پژوهش حاضر، هدف بهینه سازی عملکرد توربین و افزایش بازدهی آن می باشد، ضریب توان توربین معیاری جهت طراحی در نظر گرفته شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که بازده بیشینه توربین بهینه در سرعت باد 8 متر بر ثانیه 42% است، در حالیکه بازده بیشینه توربین ساونیوس متداول 23/0 را در همین سرعت باد بدست می دهد.

کلیدواژه ها:

انرژی بادی ، پره ساونیوس ، دینامیک محاسباتی سیالات ، ضریب توان ، توربین بادی کوچک