طراحی و ساخت یک مدل توربین باد محور افقی و آزمایش تجربی آن در تونل باد

توجه روز افزون به منابع انرژی تجدید پذیر از جمله انرژی باد و استفاده بهینه از تجیزات تبدیل انرژی باد به انرژی الکتریکی از جمله توربین باد لزوم طراحی و ساخت سکوهای آزمایش برای بررسی عملکرد آنها را بیش از پیش نمایان کرده است. در این تحقیق یک سکوی آزمایش برای اندازه گیری ضریب توان توربین های باد محور افقی و رسم نمودارهای عملکردی آن طراحی و سپس طبق نقشه های تهیه شده ساخته شد. ابتدا جهت انجام آزمایشها تجهیزات اندازه گیزی کالیبره و پس ازآن پرهای که طراحی و ساخته شده بود مورد آزمایش قرار گرفت و نمودارهای عملکردی آن شامل نمودار توان برحسب سرعت و نمودار توان خروجی برحسب توان ورودی در یک نسبت سرعت نوک معین تهیه گردید. اندازه گیری عملکرد توربین به صورت اندازه گیری غیرمستقیم توان شفت است . به این ترتیب که ابتدا توان الکتریکی حاصل از چرخش ژنراتور توسط روتور اندازه گیری میشود سپس با کمک ضریب تبدیلی که با کالیبراسیون ژنراتور به دست آمد مقدار توان روتور محاسبه شد. روتور در آزمایش توانست به نسبت سرعت نوک 1.1 برسد و این مقدار متناظر با ضریب توان 0.0834 است که با مقایسه آن با روتوری با هندسه نزدیک در یک نسبت سرعت نوک برابر که دارای ضریب توان 0.075 بود به میزان %11خطا داشت که با توجه به تفاوت جزئی هندسه ها نشاندهنده دقت کافی و مناسب سکوی آزمایش است. در اقدام دیگر نتایج آزمایش تجربی با نتایج نرم افزار Q-blade مقایسه شد که مقدار %5خطا را نشان میداد لذا از تحلیل خطاها درمیابیم سکو دقت مناسبی برای اجرای پروژه های طراحی و بهینه سازی توربین باد محور افقی دارد.

Keywords:

توربین باد محور افقی , ضریب توان , نسبت سرعت نوک , سکوی آزمایش غیرمستقیم , آزمایش تجربی