مقایسه دنباله های ایجاد شده در مزارع بادی بزرگ به کمک روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

باتوجه به گستره استفاده از انرژی بادی در دهه های اخیر، موضوع توان استخراجی از مزارع بادی اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. میزان توان خروجی از یک مزرعه بادی با آرایش توربین ها رابطه مستقیم دارد. به سبب محدودیت فضا و نیز هزینه اقتصادی، چیدمان بهینه مزرعه بادی در راستای کاهش مساحت مزارع بادی و نیز افزایش توان خروجی از آن، عمل می کند. در واقع با توجه به اینکه هزینه، فاکتور اصلی توسعه پروژه های انرژی باد می باشد، پیش بینی دقیق از عملکرد مزرعه بادی برای تامین مکان و بودجه مناسب، ضروری و مورد نیاز است. در این مقاله به بررسی برهمکنش دنباله هایناشی از توربین های باد و نحوه شکل گیری دنباله در پشت توربین ها در مزارع بادی بزرگ پرداخته شده است. در این بررسی نشان داده شد که سرعت بازیافت دنباله در حضور توربین ها در مزارع بادی بزرگ کندتر از حالتی است که توربین ها بصورت تنها یا با فاصله زیاد از هم قرار دارند. شبیه سازی مزرعه بادی با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ بوده و از مدل زیرشبکه گردابه لزج منطبق بر دیواره استفاده شده است. مزرعه باد را درون لایه مرزی اتمسفری فرض نموده و برای مدل سازی توربین های باد از روش مدل سازی دیسک محرک استفاده شده است. هندسه مزرعه باد بصورت یک کانال آشفته همگن در نظر گرفته شده و چون طول مزرعه باد نسبت به ضخامت لایه مرزی اتمسفری، بسیار بزرگ تر است، مزرعه باد در راستای جریان، نامحدود فرض شده و از تغییرات در راستای جریان صرف نظر شده است.

Keywords:

مزارع بادی , توربین بادی , شبیه سازی گردابه های بزرگ , دنباله , مدل دیسک محرک