بررسی تاثیر بهینه سازی پره های توربین بادی بر روی بازدهی توان تولیدی

امروزه با ظاهر شدن پدیده گرمایش زمین و تاثیر آن بر زندگی بشر، استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و از میان آنها انرژی باد بسیار توسعه یافته است تا جایی که میزان کل توان تولیدی انرژی باد در جهان تا پایان سال 2017، 540 گیگاوات بوده است. در این میان، طراحی پره های این توربین های بادی و تاثیر بهینه سازی آنها بر روی بازدهی توان تولیدی نقش بسیار مهمی را ایفا میکند. روشهای مختلفی جهت طراحی و بهینه سازی پره های توربین بادی وجود دارد. در این مقاله به چندین روش مختلف از جمله الگوریتم ژنتیک و همینطور دینامیک سیالات محاسباتی بهطور مفصل پرداخته شده است. الگوریتم ژنتیک یک روش جستجوگر است که فضای حل مساله را برای یافتن بهترین جواب جستجو میکند. از طرف دیگر روشهای دینامیک سیالات محاسباتی امکان شبیه سازی میدان جریان و سایر کمیت ها را به طور لحظه ای در هر نقطه فراهم میکنند. در این مقاله به بررسی مفصل نتایج عددی مختلف و داده های آزمایشگاهی در زمینه بهینه سازی پره های توربینهای بادی با یکدیگر و مقایسه و تحلیل آنها پرداخته خواهد شد. از جمله میتوان به تاثیر زاویه حمله ایرفویل اشاره کرد که در اینجا تابع هدف، افزایش توان تولیدی توربین باد است. نشان داده میشود که روشهای مختلف طراحی پره میتواند تاثیر به سزایی در بازدهی توان تولیدی توربین های بادی داشته باشد. نتایج آزمایشات مختلف نشان میدهد که استفاده از این روشهای بهینه سازی میتواند بازدهی توان تولیدی را %11/1 و ضریب توان را به میزان %26 افزایش دهد.

Keywords:

توربین بادی , بهینه سازی پره , بازدهی , الگوریتم ژنتیک , دینامیک سیالات محاسباتی