بررسی رفتار آیرودینامیک پره توربین بادی با استفاده از تحلیل عددی

در تحقیق حاضر، با استفاده از نرم افزار تحلیل جریان فلوئنت، تحلیل دو بعدی آیرودینامیک جریان حول ایرفویل پره توربین بادی با ظرفیت 25 کیلووات انجام شد . اساس تحلیل، روش حل عددی حجم محدوده می باشد . جهت ایجاد شبکه محاسباتی بی سازمان، از نرم افزار گمبیت استفاده شده است . معادلات دیفرانسیلی حاکم بر سیال، از نوع متوسط زمانی، جریان آشفته، دائمی، تراکم ناپذیر، دوبعدی بدون عبارت چشمه در مختصات کارتزین می باشد . در تحلیل موردنظر، از مدل آشفتگی K−ε استاندارد، قاعده توانی و الگوریتم سیمپل بترتیب برای مدل سازی آشفتگی جریان، تقریب شارهای جابجایی و تصحیح عبارت فشار استفاده شده است . در تحقیق حاضر، مدل سازی و تحلیل عددی دو بعدی جریان حول پره در مقاطع مختلف از ریشه تا نوک و در شرایط عملکردی طراحی، آستانه توقف و حد تحمل نهائی انجامشده و جزئیات میدان جریان اطراف پره به خصوص پدیده استال مورد بررسی قرار گرفته است . مقایسه مقادیر ضریب برآ ( در شرایط طراحی ) بدست آمده توسط تحلیل عددی با داده های آزمایشگاهی مربوط به همان نوع ایرفویل(NACA- 44XX) ، نشان می دهد که کار عددی حاضر، پیشگوئی نسبتاً دقیقی از الگوی جریان حول پره دارد . در این مقاله، پارامترهای تعیین کننده دیگر مانند توزیع ضریب پسا در طول پره و نیروهای تراست ( محوری ) و گرداننده از ریشه تا نوک تعیین گردیده و برای محاسبات سازه ای، در اختیار طراحان قرار گرفته است .

کلیدواژه ها:

توربین بادی ، حل عددی ، آیرودینامیک ، ایرفویل