بررسی آزمایشگاهی و عددی اثر شکل پره بر بازدهی توربین پسایی هانتر

در مطالعه ی حاضر شکل پره ی نوع جدیدی از توربین بادی محور قایم به نام توربین هانتر که ساختار متفاوتی در مقایسه با سایر توربین های پسایی دارد، بررسی و بهینه سازی شده است. هدف مطالعه حاضر، طراحی پره با بیشترین ضریب پسا به منظور افزایش ضریب توان توربین می باشد. در این مطالعه 4 پره تخت مربعی، دایروی، نیم دایروی و ترکیبی به منظور تعیین شکل پره مناسب، به روش آزمایشگاهی و عددی در حالت استاتیکی بررسی شده است. حل عددی با فرض جریان تراکم ناپذیر دو بعدی ناپایا و سه بعدی پایا انجام شده است. برای شبیه سازی جریان معادلات ناویر استوکس با استفاده از الگوی آشفتگی دو معادله ای انتقال تنش برشی کی-امگا حل شده است. این مدل، جریان کنار دیواره را با استفاده از حل مستقیم معادلات ناویراستوکس شبیه سازی می نماید. در روش آزمایشگاهی، نیروی پسای وارد بر پره اندازه گیری شده و با استفاده از مساحت پره، ضریب پسا محاسبه شده است. نتایج آزمایشگاهی و عددی با دقت نسبتا خوبی بر هم منطبق است. همچنین با مقایسه ضریب پسا پره های مختلف، مشاهده می شود که پره مربعی نسبت به سایر پره ها با ضریب پسا برابر 1/18، بیشترین ضریب پسا را دارد.

Keywords:

توربین بادی هانتر , انرژی های تجدید پذیر , دینامیک سیالات محاسباتی , تونل باد