بررسی عددی و مقایسه توربین اس شکل و ساونیوس و بهبود راندمان توربین اس شکل

توربین های محور عمودی به دلیل سادگی و هزینه پایین نصب امروزه برای تولید انرژی برق در اندازه های کوچک کاربرد فراوان دارند. از مزایای این نوع توربین عمودی نسبت به توربینهای بادی محور افقی، عدم حساسیت به جهت باد و آشفتگی آن میباشد. عملکرد منا سب و کارا هنگام وزش بادهای مغشوش و گردابه ای توربین بادی محور عمودی میتواند در فا صلهای نزدیکتر به زمین نصب شود و جعبه دنده و ژنراتور در نزدیکی زمین قرار میگیرند که این موضوع سبب امنیت و ارزانی بیشتر در ساخت و نگهداری و تعمیر آسانتر آن میشود و همچنین برج یا دکل نیاز به پشتیبانی آن ندارد.از آنجا که نوک پره ها در این نوع توربینها به محور دوران نزدیکتر است، سر و صدای کمتری نسبت به توربین محور افقی تولید میکنند و حجم واندازه کمتر آنها، برخوردهای محیطی را نیز کاهش میدهد. اما م شکلا صلی این نوع توربینها، ایجاد نیروی مخالف نسبت به بادی که به پره دیگر میوزد،ا ست پس بازدهی انفرادی کمتر آنها در مقایسه با توربینهای افقی و گشتاور تکانی که در طول هر دوره تناوب تولید میشود؛ کمتر است. توربین های اس شکل نوعی از توربین های ساوینیوس به شمار می آیند که هندسه روتور از پیچش و انحنا بیشتری نسبت به توربین های ساده ساوینوس برخوردارند..در این مقاله ، به بررسی پارامترهای موثر بر این نوع توربین ها پرداخته می شود و اثر هر پارامتر توربین بر بازده بررسی می گردد تا در نهایت بتوان با ترکیب بهینه این پارامترها به هندسه بهینه تر و در نتیجه ضریب توان بالاتری برای توربین رسید. در این مطالعه از نرم افزار انسیس برای بررسی فیزیک جریان استفاده می شود. لازم است تا پیش از شروع بررسی، نتایج عددی با نتایج معتبر تجربی مقایسه گردند تا از صحت روند تحلیل اطمینان حاصل شود.. نتایج ن شان می دهد که برای توربین اس شکل در مقایسه با توربین ساوینیوس ساده، میزان انرژی جنب شی جریان داخل پره به مراتب بیشتر است و بیشینه ضریب توان برای توربین اس شکل نسبت به توربین ساوینیوس ساده در سرعت دوران بالاتریاتفاق می افتد. همچنین میزان افزایش ضریب توان توربین اس شکل نسبت به توربین ساوینیوس ساده در حالت بیشینه، حدود 40درصد است.

کلیدواژه ها:

توربین محور عمودی ساوینیوس ، اس شکل ، ضریب توان ، انسیس فلوئنت