شبیه سازی و تحلیل دنباله ی یک توربین بادی نمونه در مزرعه ی بادی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی

در این مقاله، مکان مناسب جای گذاری توربین باد وستاس در یک مزرعه بادی با کمک نرم افزار CFX-ANSYS تعیین شده است. ابتدا هندسه کامل توربین باد ایجاد شده و یک شبکه بی سازمان در اطراف پره های آن تولید می شود. در ادامه، معادلات جریان روی توربین باد با اعمال معادلات اغتشاش و براساس معادله انتقال تنش برشی حل شده است. همچنین، کانتورهای سرعت باد در دنباله و برای مزرعه بادی شامل دو توربین باد متوالی با فواصل مختلف، استخراج شده و به وسیله آن رفتار فیزیکی دنباله توربین باد مشاهده شده است. با درنظرگرفتن دو توربین باد در فاصله های ۵ و ۵/۷ برابر قطر روتور از یکدیگر، پروفیل های سرعت استخراج شده و مشخص گردید که حداکثر کاهش سرعت باد در عبور از توربین در ارتفاعی تقریبا برابر با پایه توربین و به ترتیب در فواصل ۸ و ۱۲ برابر قطر روتور اتفاق افتاده است. نتایج نشان می دهد که بازده بیشینه مزرعه بادی درصورتی که فاصله دو توربین ۵ برابر قطر روتور و سرعت ورودی به ناحیه محاسباتی m/s۱۰ باشد، ۰۲/۷۹ درصد است. زمانی که فاصله دو توربین ۵/۷ برابر قطر روتور و سرعت ورودی به ناحیه محاسباتی m/s۱۵ باشد، مقدار بازدهی ۵۲/۷۸ درصد خواهد شد.

Keywords:

Wind energy , Wind turbine , Wind farm , Computational fluid dynamics (CFD) , Vestas-V۴۷ turbine. , انرژی باد , توربین باد , مزرعه بادی , دینامیک سیالات محاسباتی , وستاس.