شبیه سازی عددی تاثیر جریان آزاد ناپایا بر المان نوسانی پره توربین بادی محور افقی

هنگامیکه توربین بادی محور افقی تحت شرایط یاو کار میکند، هر مقطع از پره های توربین را می توان بصورت یک ایرفویل دارای حرکت نوسانی پیچشی که در معرض جریان سیال با سرعت متغیر است در نظر گرفت. تغییر نوسانی مقدار سرعت جریان، که معمولا نادیده گرفته میشود، دارای فرکانسی برابر با فرکانس نوسان تغییر زاویه حمله می باشد و منجر به بارهای متغیر وارد بر پره می گردد. به منظور بررسی تاثیر نوسان سرعت، یک ایرفویل نوسانی دو بعدی از نوع ناکا-۰۰۱۲ در عدد رینولدز ۱۳۵۰۰۰ شبیه سازی شده است. در این شبیه سازی، پارامترهای دامنه کاهیده ، فرکانس کاهیده و اختلاف فاز بین نوسان تغییر زاویه حمله و نوسان تغییر مقدار سرعت به این ترتیب در نظر گرفته شده اند:: k≤۰.۲۵ ، ۰.۲≤λ≤۰.۸> و ϕ=۰ ,π . نتایج بدست آمده نشان می دهند دامنه نوسان سرعت ناپایا، تاثیر بسیار چشمگیری بر نیروهای آیرودینامیکی وارد بر پره دارد به طوری که میتواند نیروی برآ را بیش از ۷ برابر حالت استاتیکی و بیش از ۳ برابر نتایج بدست آمده از جریان با سرعت ثابت افزایش دهد. با توجه به مقدار اختلاف فاز، افزایش λ می تواند زاویه وقوع واماندگی دینامیکی را تا ۱ درجه به تعجیل و یا تا ۷درجه به تعویق اندازد. در حالی که افزایش k همواره باعث به تاخیر افتادن تشکیل گردابه کم فشار و در نتیجه تاخیر وقوع واماندگی دینامیکی می گردد

شبیه سازی عددی تاثیر جریان آزاد ناپایا بر المان نوسانی پره توربین بادی محور افقی Keywords:

Dynamic stall , Reduced Frequency , Unsteady Free Stream Velocity , Oscillating airfoil , Wind turbine , واماندگی دینامیکی , فرکانس کاهیده , جریان آزاد ناپایا , ایرفویل نوسانی , توربین باد