بهنیه سازی پره توربین باد ساونیوس با استفاده از الگوریتم ژنتیک

توربین باد ساونیوس یکی از بهترین گزینه ها برای به دست آوردن انرژی باد در مناطق شهری است. اندازه مناسب نصب آسان صدای پایین و توانایی خود راه اندازی در سرعت های پایین باد و کم هزینه بودن از ویژگی های آن است. البته این توربین ضریب قدرت پایینی دارد. این پژوهش بر روی شکل پره ساونیوس برای بالا بردن ضریب قدرت آن پرداخته است. یک الگوریتم ژنتیک تکامل یافته به شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی ملحق شده و بدین وسیله هندسه پره با تولید شبکه همراه با عملگرد تکاملی الگوریتم در یک فرایند تکراری صورت پذیرفته است. سه نقطه متفاوت بر روی پره برای مشخص کردن هندسه مساله و عملگرد الگوریتمی (ژنتیک) برای ماکزیمم کردن ضریب قدرت انجام شده است. جریان دو بعدی حول توربین باد با مدل توربولانس K-w sst و روش حجم محدود در فلوینت حل شده است. سه بهینه سازی الگوریتم ژنتیکی با جمعیت متفاوت اجرا شده و عملگر ژنتیکی برای به دست آوردن بهینگی توربین به کار گرفته می شود. در مقایسه با توربین باد با پره نیم دایره (معمولی)، توربین باد بهینه شده در tsr=0.8 رشد 33 درصدی در یک (میانگین زمانی) ضریب قدرت داشته است. به علاوه بر اینکه توربین بهینه شده بسیار بهتر از توربین معمولی در tsr های بین 1/2-0/6 می باشد به همین خاطر نوع بهینه شده پتانسیل و درخواست بالایی در مناطق شهری دارد.

Keywords:

بهینه سازی , توربین باد , ساونیوس , الگوریتم ژنتیک