بررسی عددی عملکرد آیرودینامیکی یک توربین باد در شرایط جریان پایا و ناپایا

انجام تحلیل یک توربین باد بر اساس شرایط واقعی که در بردارنده نوسانات جریان در ارزیابی رفتار و عملکرد بسیار دارای اهمیت است، از این رو به منظور بررسی یک توربین باد در جریان پایا و ناپایا یک مجموعه شامل 3پره با مقطع متقارن NACA0022 شبیهسازی شده است. عدد رینولدز بر 10×4 تا 4 اساس طول وتر پره در جریان ناپایای مورد مطالعه در گستره10×1/1 است. این توربین باد به طور ذاتی در شرایط ناپایا به علت تغییر 5مداوم زاویه حمله در طی دوران آن قرار دارد و در کنار آن با توجه به تغییر در سرعت جریان در شرایط محیطی، سرعت جریان ورودی به صورت متغیر نوسانی سینوسی با زمان با مقدار میانگین 7و دامنه نوسان %12 معرفی شده است. در این مطالعه اثر تغییرات دامنه نوسانات جریان، فرکانس نوسانات و نسبت سرعت نوک پره میانگین بررسی شده است. اغتشاشات جریان با معادله SST-Kω مدلسازی شده است که همزمان با معادلات ناویر-استوکس ناپایا حل میشوند. ضریب توان توربین در حالت پایا و جریان ناپایا در حل عددی در مقابل نتایج گزارشات تجربی اعتبارسنجی شده که همخوانی قابل قبولی را نشان میدهد. ضریب توان Cp میانگین در یک سیکل از نوسانات سرعت باد با افزایش در دامنه نوسانات جریان کاهشمییابد. از عوامل موثر بر رفتار چنین مجموعهای پدیده واماندگی دینامیکی است که پیشبینی رخ دادن آن در برآورد کارایی توربین باد بسیار تاثیرگذار است.