بررسی عددی عملکرد اثرات میله نصب شده در جلو پره توربین بادی عمود محور با مقطع پره نامتقارن

توربین داریوس مبتنی بر نیروی برآ است که به دلیل طراحی ساده و عدم وابستگی به جهت باد مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این پژوهش اثر میله نصب شده جلو لبه حمله پره بر عملکرد آیرودینامیکی توربین مورد بررسی قرار گرفته شده است و پارامترهای مختلفی از جمله ضریب گشتاور و ضریب توان مورد مطالعه عددی قرار می گیرد. از نرم افزار انسیس فلوئنت به منظور شبیه سازی توربین استفاده شده است. علاوه بر این، از روش دینامیک سیالات محاسباتی به صورت دو بعدی و همچنین از مدل آشفتگی k-ω SST بهره گرفته شده است. با توجه به نتایج، وجود میله با ایجاد تاخیر در جدایش جریان، موجب افزایش گشتاور و توان توربین شده است. این پدیده در پره متقارن، باعث افزایش گشتاور در نسبت سرعت های نوک بالا در محدوده ۵/۲تا ۵/۳ می شود که افزایش ضریب توان را در پی دارد. همچنین وجود میله سبب افزایش ۲۳ درصدی ضریب توان تولیدی در نسبت سرعت نوک پره ۲/۳ در مقایسه با حالت بدون میله شده است و نسبت سرعت بهینه از ۷/۲ به ۲/۳ منتقل می شود که به افزایش بازده توربین می انجامد. استفاده از میله در جلوی پره های نامتقارن علاوه بر رفع مشکل بازدهی کم توربین عمود محور نوع داریوس، مشکل راه اندازی اولیه توربین را تا حدی رفع می نماید.

Keywords:

توربین بادی داریوس , میله , جدایش جریان , عملکرد توربین