مدل سازی تبادل انرژی لحظه ای در برهم کنش صلب روتور با جریان غیر دائمی آب اطراف داکت توربین های جزر و مدی محوری

نویسندگان

علی زاهدی نژاد

دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک و هوا-فضا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران منوچهر راد

استاد بازنشسته دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی مکانیک (و عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد جنوب تهران)

چکیده

برای پیشگویی جذب انرژی لحظه ای توسط توربین های جزر و مدی محوری در جریان غیر دائمی آب یک روش مدل سازی عددی-تحلیلی ارائه شده است. هدف از مقاله حاضر معرفی یک روش حل انتگرالی سریع و پایدار با پاسخ یکتا است. این روش از داده های دینامیک سیالات محاسباتی در جریان دائمی استفاده می کند تا عملکرد زمانمند توربین جزر و مدی محوری را در جریان های خارجی غیر دائمی تقریب بزند. این روش حل برای مدل سازی توربین جزر و مدی محوری با داکت همگرا-واگرا در جریان آب با شرایط مرزی غیردائمی طراحی شده است. معادلات حاکم برای جریان سیال به صورت معادلات انتگرالی به دست آمده اند. معادله حرکت یک درجه آزادی روتور با روش رانج-کوتا مرتبه چهار و روش تغییر پارامتر ها حل شده است. داده های دینامیک سیالات محاسباتی برای روتور و داکت توربین جزر و مدی محوری به صورت مقادیر مرزی در معادلات انتگرالی جریان سیال وارد شده اند. دو معادله تحلیلی زمانمند برای تقریب گشتاور روتور و ضریب فشار پشت توربین جزر و مدی به کار برده شدند. نتایج روش حل انتگرالی با نتایج داده های زمانمند دینامیک سیالات محاسباتی در نرم افزار انسیس-فلوئنت مقایسه شده است. با روش ارائه شده، شبیه سازی های عددی متعددی انجام شده تا ابعاد داکت برای بیشترین افزایش جذب توان در یک توربین جزر و مدی محوری تعیین شود.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدل سازی عددی و برآورد انرژی تجدیدپذیر جریان های جزر و مدی در خورموسی

در این مقاله با استفاده از دو مدل عددی سه بعدی هیدرودینامیک دریا COHERENS و BOM به مطالعه و برآورد انرژی‌های جریان‌های جزر و مدی در خور موسی پرداخته شده است. ابتدا هیدرودینامیک منطقه تحت اثر 6 مؤلفه‌ی اصلی جزر و مدی، با قابلیت تفکیک 250 متر و در 10 تراز قایم، شبیه‌سازی شده و نتایج هر دو مدل با جریان‌سنجی‌های به عمل آمده توسط مؤسسه ملی اقیانوس شناسی مقایسه شده است. نتایج مدل <e...

متن کامل

مدل سازی عددی و برآورد انرژی تجدیدپذیر جریان های جزر و مدی در خورموسی

در این مقاله با استفاده از دو مدل عددی سه بعدی هیدرودینامیک دریا coherens و bom به مطالعه و برآورد انرژی­های جریان­های جزر و مدی در خور موسی پرداخته شده است. ابتدا هیدرودینامیک منطقه تحت اثر 6 مؤلفه­ی اصلی جزر و مدی، با قابلیت تفکیک 250 متر و در 10 تراز قایم، شبیه­سازی شده و نتایج هر دو مدل با جریان­سنجی­های به عمل آمده توسط مؤسسه ملی اقیانوس شناسی مقایسه شده است. نتایج مدل coherens به واقعیت ن...

متن کامل

مدلسازی میدان جریان و بهبود عملکرد روتور یک توربین محوری با استفاده از روش الحاقی

در سالهای اخیر، بهینه سازی پارامترهای عملکرد در توربوماشینها یکی از مهمترین موضوعات است که مورد توجه پژوهشگران و محققان صنعتی قرار گرفته است. تاکنون الگوریتمها و روشهای مختلفی برای بهینه سازی آیرودینامیکی پره ها استفاده شده است؛ با این حال پیدایش ابزارهای جدید افقهای جدیدی در این زمینه گشوده است. پژوهش حاضر، مدلسازی سه‌بعدی جریان آشفته حول پره های روتور یک توربین و بهینه سازی آئرودینامیکی هندسه...

متن کامل

بهینه‌سازی ردیف پره‌ی روتور و استاتور توربین جریان محوری با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در این پژوهش روشی خودکار برای بهینه‌سازی ردیف پره‌ی استاتور و روتور توربین جریان محوری معرفی می‌شود. در این روش الگوریتم ژنتیک، مولد هندسه، ایجادکننده‌ی شبکه‌ی محاسباتی و حل‌کننده‌ی میدان جریان به هم مربوط شده‌اند. تابع هدف در نظر گرفته شده عبارت است از تلفات فشار کل جریان در عبور از ردیف پره‌ی استاتور و روتور توربین، و نیز با استفاده از تغییر توزیع ضخامت ردیف پره‌های موجود، تعداد محدودی پارامت...

متن کامل

مطالعه تجربی و عددی توربین جزر و مدی عمود محور

توربین‌های جزر و مدی به منظور استفاده از انرژی عظیم جریان‌های دریایی و جزر و مدی استفاده می‌شوند. توربین‌های جزر و مدی بر اساس محور دوران خود به دو دسته محور افقی و محور عمودی تقسیم می‌شوند. در این پژوهش به بررسی پارامترهای موثر بر هیدرودینامیک جریان در یک توربین جزر و مدی محور عمودی هانتر پرداخته شده است. ابتدا توربین هانتر در مقیاس 1:20 ساخته شده و در محیط آزمایشگاهی مورد مطالعه تجربی قرار گر...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

جلد ۱۶، شماره ۱۲، صفحات ۶۹۲-۷۰۲

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023