مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی عددی اثر محل اتصال و گام اولیه پره بر عملکرد یک توربین بادی محور عمودی

نویسندگان
دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
چکیده
با توجه به رشد روزافزون مصرف انرژی از یک سو و کاهش منابع سوختهای فسیلی از سوی دیگر، استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر از جمله انرژی باد، در کانون توجه پژوهشگران قرار گرفته است. از میان انواع توربین های بادی که به منظور دریافت توان الکتریکی از جریان باد مورد استفاده قرار می گیرند، توربین های بادی محور عمودی به دلیل عدم وابستگی به جهت وزش باد، حساسیت کمتر نسبت به آشفتگی جریان و تولید صدای کمتر، امکان استفاده در مناطق شهری و در نزدیکی مصرف کنندگان را فراهم می سازند. در این مقاله یک توربین بادی محور عمودی با پره های مستقیم به روش دینامیک سیالات محاسباتی به صورت سه بعدی مدلسازی شده و نتایج حاصل از حل عددی آن با نتایج آزمایشگاهی سایر پژوهشگران اعتبارسنجی گردیده است. پس از آن، اثر تغییر محل اتصال پره های روتور به بازوهای نگهدارنده و گام اولیه پره مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که در نمونه مورد بررسی، انتخاب گام اولیه و محل اتصال مناسب پره می تواند بیشینه ضریب عملکرد توربین را به ترتیب 65 و 60 درصد افزایش دهد
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effects of Blade Mount Point and Preset Pitch on Performance of Vertical Axis Wind Turbines

نویسندگان English

Ali Esfandiari
Majid Bazargan
K. N. Toosi University of Technology
چکیده English

Due to growth of energy consumption and depletion of fossil fuels sources, power generation of renewable energy sources such as wind energy has become one of the main interests of researchers. Among different types of wind turbines used for extracting electric power from wind flow, vertical axis wind turbines can be implemented in urban areas and in proximity of energy consumers because of their independence of wind direction, low sensitivity to wind turbulence and lower noise production. In this paper a straight-bladed vertical axis wind turbine has been simulated 3 dimensionally by use of a commercial CFD code. The numerical results have been validated against available experimental data. To improve the performance of the turbine, the effects of blade mount point offset and preset pitch have been investigated. The results show that appropriate blade offset and preset pitch for this case study leads to a 60 and 65 percent increase in the maximum performance coefficient respectively.

کلیدواژه‌ها English

Vertical axis wind turbine
VAWT
CFD
Blade mount point
Blade preset pitch