بررسی عددی رفتار توربین آبی جریان محوری با هد بسیار پایین

یکی از مشکلات امروز جوامع، کمبود سوخت های فسیلی و آلودگی های زیست محیطی این سوخت هاست. در راستای کاهش وابستگی بهسوخت های فسیلی، یکی از روش های جایگزین استفاده از انرژی آب به عنوان یک نوع سوخت پاک جهت تولید برق و استفاده ازنیروگاه های آبی است. در سال های اخیر نیروگاه های کوچک آبی برای تولید برق جهت مصارف محلی نقش پررنگتری یافته اند. از مزایایاین نیروگاه ها می توان به نداشتن آلودگی و عدم آسیب به آبزیان و کم هزینه بودنشان اشاره کرد.تحقیق حاضر به ارزیابی عددی عملکرد نوعی میکرو توربین جریان محوری از نوع پروانه ای با قابلیت به کارگیری در بستر رودخانه (با هدخیلی پایین) به منظور تولید برق برای مصارف محلی و استفاده در میکرونیروگاه می پردازد. در کار حاضر پس از طراحی توربین به روشتحلیلی، از روش عددی برای ارزیابی هندسه تولید شده، استفاده گردیده است. ابتدا پره های روتور و استاتور طراحی شده، وارد محیطTURBOGRID شده تا شبکه سازمان یافته بر روی آنها تولید گردد. برای انجام شبیه سازی از نرم افزار CFX استفاده شده است.جریان ورودی آب به صورت تراکم ناپذیر فرض شده است. همچنین از روش k-ω SST برای مدلسازی جریان درهم استفاده شده استدر نهایت پس از طراحی توربین، ارزیابی عملکرد آن به صورت عددی برای ارتفاع های مختلف صورت پذیرفته و منحنی های استاندارد آناستخراج و ارایه گردیده اند. بر همین اساس بالاترین راندمان محاسبه شده برای توربین 91 % می باشد.

Keywords:

توربین جریان محوری , هد کم , تحلیل عددی