برای پیشگویی جذب انرژی لحظه‌ای توسط توربین‌های جزر و مدی محوری در جریان غیر‌دائمی آب یک روش مدل‌سازی عددی-تحلیلی ارائه شده‌است. هدف از مقاله حاضر معرفی یک روش حل انتگرالی سریع و پایدار با پاسخ یکتا است. این روش از داده‌های دینامیک سیالات محاسباتی در جریان دائمی استفاده می‌کند تا عملکرد زمانمند توربین جزر و مدی محوری را در جریان‌های خارجی غیر‌دائمی تقریب بزند. این روش حل برای مدل‌سازی توربین جزر و مدی محوری با داکت همگرا-واگرا در جریان آب با شرایط مرزی غیردائمی طراحی شده‌است. معادلات حاکم برای جریان سیال به‌صورت معادلات انتگرالی به‌دست آمده‌اند. معادله حرکت یک‌درجه آزادی روتور با روش‌ رانج-کوتا مرتبه چهار و روش تغییر پارامتر‌ها حل شده‌است. داده‌های دینامیک سیالات محاسباتی برای روتور و داکت توربین جزر و مدی محوری به‌صورت مقادیر مرزی در معادلات انتگرالی جریان سیال وارد شده‌اند. دو معادله تحلیلی زمانمند برای تقریب گشتاور روتور و ضریب فشار پشت توربین جزر و مدی به‌کار برده شدند. نتایج روش حل انتگرالی با نتایج داده‌های زمانمند دینامیک سیالات محاسباتی در نرم‌افزار انسیس-فلوئنت مقایسه شده‌است. با روش ارائه شده، شبیه سازی‌های عددی متعددی انجام شده تا ابعاد داکت برای بیشترین افزایش جذب توان در یک توربین جزر و مدی محوری تعیین شود.

واژه‌های کلیدی: توربین جزر و مدی، جریان غیردائمی، داکت، شبیه سازی دینامیکی، معادلات انتگرالی

متن کامل [PDF 1966 kb]   (8092 دریافت)