بررسی عددی طراحی بهینه و ساخت میکروتوربین بادی ساونیوس

درمیان انرژیهای نوظهور، انرژی بادی به دلیل هزینه های پایینتر تولید انرژی، راندمان تولید انرژی بالا، دسترسی آسان و سازگاری با محیط زیست از جایگاه ویژهای برخوردار است. هدف از این مقاله بررسی طراحی بهینه پره توربین بادی ساونیوس مارپیچ، تعیین نیروهای برا ، پسا و ضریب توان بهینه و رویکرد اقتصادی نصب میکروتوربین بادی ساونیوس مارپیچ در مناطق مسکونی و شهری که همه در راستای بهینه سازی و افزایش بازدهی بیشینه در طراحی جدید بررسی شده است. بهینه سازی و طراحی مقطع پره در سه پروفیل با تابع درجه 3، 4 و 5 با استفاده از کد PSO در متلب و با شبیه سازی عددی با روش CFD در نرمافزار کامسول با مدل توربولانسی k-w صورت گرفته است. با تحلیل و بررسی شبیه سازیهای سه بعدی، پره بهینه با پروفیل تابع درجه 5 بهترین عملکرد را نشان داده است که دارای حداکثر ضریب توان 0/34 می باشد در صورتی که توربین ساونیوس معمولی دارای حداکثر ضریب توان 0/23 می باشد. توربین پیشنهادی در این مقاله توانایی تولید توان 60 وات را دارد که در مقایسه با نمونه های موجود در بازار با مشخصات مشابه توان تولیدی بیشتری است.

Keywords:

ساونیوس , آیرودینامیک پره , پروفیل پره , الگوریتم ازدحام ذرات , شبیه سازی عددی