بررسی آزمایشگاهی و عددی اثر شکل پره بر بازدهی توربین پسایی هانتر | ||
مکانیک سازه ها و شاره ها | ||
مقاله 24، دوره 6، شماره 2، تیر 1395، صفحه 329-339 اصل مقاله (1.16 M) | ||
نوع مقاله: مقاله مستقل | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22044/jsfm.2016.778 | ||
نویسندگان | ||
محمدرضا نخعی* 1؛ پوریا قربانیان فرد1؛ محسن کهرم2؛ محمدباقر آیانی3 | ||
1دانشجو کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک تبدیل انرژی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد. | ||
2استاد دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد. | ||
3استادیار دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد. | ||
چکیده | ||
در مطالعهی حاضر شکل پرهی نوع جدیدی از توربین بادی محور قائم به نام توربین هانتر که ساختار متفاوتی در مقایسه با سایر توربینهای پسایی دارد، بررسی و بهینهسازی شده است. هدف مطالعه حاضر، طراحی پره با بیشترین ضریب پسا به منظور افزایش ضریب توان توربین میباشد. در این مطالعه 4 پره تخت مربعی، دایروی، نیمدایروی و ترکیبی به منظور تعیین شکل پره مناسب، به روش آزمایشگاهی و عددی در حالت استاتیکی بررسی شده است. حل عددی با فرض جریان تراکم ناپذیر دو بعدی ناپایا و سه بعدی پایا انجام شده است. برای شبیه سازی جریان معادلات ناویر استوکس با استفاده از الگوی آشفتگی دو معادلهای انتقال تنش برشی کی-امگا حل شده است. این مدل، جریان کنار دیواره را با استفاده از حل مستقیم معادلات ناویراستوکس شبیهسازی مینماید. در روش آزمایشگاهی، نیروی پسای وارد بر پره اندازهگیری شده و با استفاده از مساحت پره، ضریب پسا محاسبه شده است. نتایج آزمایشگاهی و عددی با دقت نسبتا خوبی بر هم منطبق است. همچنین با مقایسه ضریب پسا پرههای مختلف، مشاهده میشود که پره مربعی نسبت به سایر پرهها با ضریب پسا برابر 18/1، بیشترین ضریب پسا را دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
توربین بادی هانتر؛ انرژیهای تجدید پذیر؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ تونل باد | ||
مراجع | ||
[1] عرب گلارچه ع، مقیمان م، جوادی م (2015) بررسی عوامل مؤثر بر راندمان توربین محور عمودی داریوس به روش آیرودینامیکی. مجله مهندسی مکانیک مدرس (9)99. [2] Bhutta MMA, Hayat N, Farooq AU,Ali Z, Jamil SR, Hussain Z (2012) Vertical axis wind turbine – A review of various configurations and design techniques. Renew Sust Energ Rev 16(4). [3] Yang B, Lawn C (2011) Fluid dynamic performance of a vertical axis turbine for tidal currents. Renew Energ 3355-3366. [4] Yang B, Lawn C (2013) Three-dimensional effects on the performance of a vertical axis tidal turbine. Ocean Eng 58:1-10. [5] کهرم م، رضاییان س (2013) عملکرد توربین بادی هانتر دیسکی شکل. سومین همایش ملی سوخت، انرژی و محیط زیست. [6] Menter FR (2009) Review of the shear-stress transport turbulence model experience from an industrial perspective. Osmania J Social Sci 23(4): 305-316. [7] Chua K, Lisoski D, Leonard A, Roshko A (1990) A numerical and experimental investigation of separated flow past an oscillating flat plate. in Nonsteady Fluid Dynamics 455-464. [8] White FM (1999) Fluid mechanics. WCB. [9] Hoerner SF (1965) Fluid-dynamic drag: practical information on aerodynamic drag and hydrodynamic resistence. Sighard F. Hoerner. [10] Egorov Y, Menter FR, Lechner R, Cokljat D (2010) The scale-adaptive simulation method for unsteady turbulent flow predictions. part 2: application to complex flows. Flow Turbul Combust 85(1):139-165. [11] Najjar FM, Balachandar S (1998) Low-frequency unsteadiness in the wake of a normal flat plate. J Fluid Mech 370:101-147. [12] Fage A, Johansen FC (1927) On the flow of air behind an inclined flat plate of infinite span. P Roy Soc Lond A Mat 116(773): 170-197.{Carey, 1998 #8} | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,032 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,566 |