تاثیر تقارن ایرفویل روتور توربین بادی محور عمودی داریوس نوع H در مشخصه عملکرد خروجی توربین

نگرانی های زیست محیطی به دلیل استفاده از منابع فسیلی برای تولید انرژی، باعث گسترش و پیشرفت سریع در استفاده از منابع اولیه انرژی های تجدیدپذیر شده است. در میان این منابع، باد یکی از ارزانترین منابع اولیه انرژی جایگزین سوخت ها فسیلی است. از این رو بهبود مشخصه عملکرد توربین های بادی، سبب فراگیرتر شدن استفاده از آنها خواهد شد. بدین منظور، شبیه سازی توربین های بادی برای تحلیل عملکرد انواع طراحی آنها ضروری است. در مقاله پیشرو، عملکرد دو نوع پره توربین های بادی محور عمودی داریوس نوع H با یکدیگر مقایسه و توربین با کارآیی بالاتر جهت طراحی و ساخت توربین انتخاب شد. پره توربین نوع اول دارای تقارن محوری و نوع دوم کمبردار است. جهت مدل سازی و مقایسه این دو نوع پره، از نرم افزار تحلیل کننده ANSYS Fluent استفاده شده است. در شبیه سازی، از حل معادلات ناویر استوکس به روش میانگین رینولدز در حالت ناپایدار (URANS) برای مدلسازی بهره برده شده است. دامنه محاسباتی بر اساس یک حلقه مش چرخان بنا نهاده شده و از حل گذرا برای نمایش پدیده های دینامیکی استفاده شد. هر دو بخش مش بندی و گام های زمانی برای رسیدن به حل های مستقل بهبود یافته و مش دوبعدی با کیفیت بالا با استفاده از ابزار مش زنی ANSYS به دست آمد. همچنین با الگوریتم حل همزمان فشار-سرعت (PISO)، کانتور سرعت و فشار جهت مقایسه پره دو نوع روتور استفاده شد. در این مقایسه با بررسی پارامترهای عملکرد خروجی دو نوع روتور، مشخص گردید که استفاده از پره روتور دارای تقارن محوری در بهبود پارامترهای خروجی تاثیر زیادی دارد.

کلیدواژه ها:

توربین بادی محور عمودی ، داریوس نوع H ، مدلسازی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، الگوریتم PISO ، پره روتور متقارن ، پره روتور کمبردار ، بهبود کارآیی توربین