امکان سنجی افزایش راندمان توربین بادی ساونیوس با استفاده از پره های یک چهارم دایره ای به روش عددی

توربینهای بادی محور عمودی ساونیوس به دلیل ویژگیهایی از قبیل طراحی و ساخت ساده، عدم وابستگی به جهت باد و خود راه انداز بودن، مورد توجه بسیاری از دانشمندان قرار گرفته است. این مقاله با معرفی یک ساختار جدید روتور ساونیوس با پره های یک چهارم دایرهای و مقایسه آن با روتور رایج ساونیوس، به بررسی و تحلیل عملکرد آن میپردازد. بدین منظور با استفاده از شبیه سازی عددی دو بعدی و به کمک مدل آشفتگی جریان کی -امگا اساستی، ضریب توان و ضریب گشتاور سه مدل مختلف ساختار جدید با مدل رایج مقایسه شده است. نتایج حاکی از آن است که روتور هر سه مدل جدید یک، دو و سه پره یک چهارم دایره ای تنها در یک بازه ی محدود نسبت سرعت نوک (بین 0/36 تا (0/46، عملکرد بهتری نسبت به مدل رایج دارند. در این بازه در بین سه مدل مذکور، روتور دو پره ی یک چهارم دایره ای نسبت به سایر مدلها برتری نسبی دارد و بیشترین بهبود در ضریب عملکرد آن در نسبت سرعت نوک 0/36 به میزان 6/1 درصد است. پس از تعیین مدل بهینه، اثر تغییرات سرعت جریان باد (عدد رینولدز) بر روی ضریب توان و گشتاور آن مورد بررسی قرار گرفته است.

Keywords:

توربین بادی , روتور ساونیوس , شبیه سازی , پره های یک چهارم دایره ای , فلوئنت.