اثر تغییر ایرفویل بر بهبود عملکرد توربین SWRT

در این پژوهش شبیه سازی جریان اطراف پره و محاسبه توان یک توربین به دو روش دینامیک سیالات محاسباتی و اندازه حرکت المان پره اقدام شده است. در دینامیک سیالات محاسباتی از معادلات گذرا و سه بعدی ناویر-استوکس در ترکیب با مدل اغتشاشی IDDES بهره گرفته شد. روشهای محاسباتی با استفاده از داده های تجربی اعتبارسنجی شدند و انطباق مناسبی را نشان دادند. سپس نسبت به جایگزینی ایرفویل اصلی SH۵۰۳۲ با ایرفویل Seagull که از بال پرنده مرغ دریایی الهام گرفته شده بود، اقدام شد. ضرایب ایرودینامیکی هر دو ایرفویل مورد بررسی قرار گرفت. ایرفویل Seagull در مقایسه با ایرفویل اصلی SH۵۰۳۲ در ناحیه واماندگی رفتار بهتری نشان داده است. همچنین ضریب نیروی پسای این ایرفویل بصوت قابل ملاحظه ای کمتر از ایرفویل SH۵۰۳۲ می باشد. پس از جایگزینی ایرفویل ها، توربین بهبود یافته به حداکثر ۱۸ درصد افزایش توان نسبت به توربین اولیه در سرعت باد نامی ۱۳ متر بر ثانیه و سرعت دوران نامی ۲۶۷ دور بر دقیقه دست در روش BEM. دست یافته است. این بهبود در روش IDDES دارای مقدار تقریبی ۱۶ درصد می باشد. با توجه به نتایج بدست آمده می توان گفت که روش تلفیقی بکار رفته، شامل روشهای نیمه تجربی تصحیح شده برای تخمین اولیه و دینامیک سیالات محاسباتی برای اعتبارسنجی نهایی، می تواند بعنوان یک روش کم هزینه با دقت مناسب در تصحیحات پره توربین های بادی بکار رود.

Keywords:

دینامیک سیالات محاسباتی , نظریه اندازه حرکت المان پره , ایرفویل , توربین بادی , SWRT