Nadi A, Nabatian N, hashemi tari P, asgari marnani S. Aerdyanmic Assessment and Wake Analysis of a Small Horizonatal Axis Multi-Rotor Wind Turbine. Modares Mechanical Engineering 2021; 21 (8) :551-561
URL:
http://mme.modares.ac.ir/article-15-38819-fa.html
1- دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی
2- دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی ، n_nabatian@sbu.ac.ir
3- دانشگاه شهید بهشتی تهران
4- دانشکده مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، گروه انرژیهای تجدیدپذیر
چکیده: (1442 مشاهده)
توربین های بادی رایج، برای تولید توان بالا نیاز به پرههایی با طول بسیار زیاد دارند. این مسئله مشکلاتی از قبیل نحوه ساخت پرههای عظیم، افزایش هزینه ساخت و حمل و نقل آن را ایجاد میکند. برای بهبود این شرایط، توربینهای بادی چند روتور پیشنهاد شدهاند. در حالیکه عملکرد توربینهای چندروتور پیشتر توسط پژوهشگران مورد مطالعه قرار گرفته، رفتار جریان در ناحیه دنباله آن که در طراحی چیدمان مزارع بادی حائز اهمیت میباشد، کمتر مورد توجه بوده است. لذا تمرکز پژوهش پیشرو بر روی این بخش است. بدین منظور جریان سیال توربین بادی سه روتور با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مدلسازی شده است. شبیهسازی عددی برای یک توربین تکروتور و توربین سهروتور با زاویه ۱۸۰ درجه نسبت به هم انجام شده و جهت اعتبار سنجی، نتایج به دست آمده حاصل از شبیهسازی توربین تک روتور با نتایج تجربی مقایسه شد. نتایج عددی توربین تک روتور نشان می دهد که مدل ویکی ینسن- گوسیان میتواند در پیشبینی دنباله توربین تک روتور عملکرد بهتری داشته باشد. با مقایسه نتایج به دست آمده از شبیهسازی توربین بادی سه روتور و نتایج حاصل از مدلهای ویکی برای توربین معادل، مشخص میشود که به دلیل برهم کنش جریانهای دنبالهای در پشت توربین سه روتور، اتلاف انرژی جنبشی سریعتر اتفاق افتاده و سرعت در پشت توربین سریعتر از توربین بادی تک روتور معادل بازیابی میشود. همین امر اهمیت بسزایی در طراحی بهینه مزارع بادی دارد، چرا که توربینها میتوانند در فاصله کمتری تقریبا 4 برابر قطر معادل توربین تک روتور نسبت به یکدیگر قرار گیرند.
نوع مقاله:
پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
آیرودینامیک دریافت: 1398/9/17 | پذیرش: 1400/1/31 | انتشار: 1400/5/10