بررسی آزمایشگاهی تاثیر زاویه و تعداد پره در استحصال توان در توربین های پرپره بادی

Authors

علیرضا کیهانی

محمود رضا گلزاریان

رضا علیمردانی

abstract

محدود، گران و تجدید ناپذیر بودن منابع انرژی فسیلی از یکسو و در دسترس، ارزان، تجدید پذیر و تمیز بودن انرژیهای نو از سویی دیگر انسانها را بر آن داشت تا نسبت به استحصال این گونه انرژیهای خدادادی از قبیل انرژی باد، با روشهایی کارآتر اقدام نمایند. استفاده روزافزون بسیاری از کشورها از انرژی های پاک بویژه در کشاورزی مانند تامین انرژی لازم پمپ های آبیاری و خشک کردن محصولات کشاورزی محققین بخش کشاورزی را به چالش فرا خوانده است. طراحی ساده توربینهای پرپره بادی و متناسب بودن این توربینها برای بسیاری از مناطق ایران که دارای باد شدید نمی باشند از یکسو و هزینه بالای انتقال برق از نیروگاه ها به چاه های پراکنده آب بویژه در نقاط دور دست از جمله دلائلی هستند که زمینه را برای انجام این تحقیق فراهم نمودند. با توجه به بازده کمتر توربینهای پرپره نسبت به توربینهای کم پره، به عنوان یک تحقیق مقدماتی و آزمایشگاهی، محدوده زاویه بهینه پره، متناسب با تعداد پره ها در این نوع توربین با صلبیت 100% جهت افزایش بازده و استحصال بهتر انرژی به دست آمدند. در یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی در سه تکرار با فاکتورهای سرعت باد در سه سطح (5/7، 10 و 5/12 متر بر ثانیه)، زاویه پره در پنج سطح (10، 20، 30، 40 و 50 درجه) و تعداد پره در سه سطح (8، 16 و 24 پره)، توان تولید شده توسط توربین مدل شده در تونل باد دانشکده هوا – فضای دانشگاه امیر کبیر مورد بررسی قرار گرفت. مجموعه پره ها صاف و از جنس آلومینیوم و با قطر خارجی 256 میلی متر ساخته شدند. تجزیه واریانس داده ها مشخص نمود که در سطح احتمال 1% کلیه فاکتورها و برهمکنش کلیه ترکیبهای آنها تاثیر معنی داری بر توان تولید شده داشتند. در محدوده زاویه 20 الی 30 درجه برای هر سه سطح تعداد پره ها بیشترین توان تولید گردید. در کلیه سطوح پره ها، تا زاویه ای نزدیک به 40 درجه، افزایش توان با افزایش تعداد پره همراه بود و در زوایای بالاتر، این نتیجه برعکس شد. از طرف دیگر، مشخص شد که برای دسترسی به توان مشابه، در صورتی که پره در زاویه ای قبل از پدیده مجزا شدن (در این آزمایش40 درجه) و بعد از زاویه بهینه برای کسب بیشینه توان قرار داشته باشد، می توان از توربین مشابه با تعداد پره های کمتر استفاده کرد. انتظار می رود که در شرایط واقعی و داشتن پره های پیچ دار، محدوده زوایایی که نتایجی مشابه با نتایج حاصل از این تحقیق داشته باشند فرق کند اما روند و نحوه تفسیر نتایج یکسان باشد. البته برای دستیابی به نتایجی واقعی تر، به کار گیری روش هایی چون شبیه سازی و آنالیز ابعادی مورد نیاز است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی آزمایشگاهی تاثیر زاویه و تعداد پره در استحصال توان در توربین‌های پرپره بادی

محدود، گران و تجدید ناپذیر بودن منابع انرژی فسیلی از یکسو و در دسترس، ارزان، تجدید پذیر و تمیز بودن انرژیهای نو از سویی دیگر انسانها را بر آن داشت تا نسبت به استحصال این گونه انرژیهای خدادادی از قبیل انرژی باد، با روشهایی کارآتر اقدام نمایند. استفاده روزافزون بسیاری از کشورها از انرژی‌های پاک بویژه در کشاورزی مانند تامین انرژی لازم پمپ‌های آبیاری و خشک کردن محصولات کشاورزی محققین بخش کشاورزی را...

full text

کنترل تطبیقی زاویه پره توربین بادی برای تنظیم توان استحصالی

در این پایان نامه هدف تثبیت سرعت توربین باد(در ناحیه محدود سازی توان) است که این کار با تغییر زاویه پره توربین انجام می شود. با توجه به مزایای خوب رگولاتورهای خود تنظیم از طرفی و شناسایی پیوسته از طرف دیگر، در این پژوهش یک رگولاتور خود تنظیم به روش غیر مستقیم به صورت پیوسته طراحی و پیاده سازی می شود و نتایج آن با یک رگولاتور خود تنظیم دیگر که به صورت گسسته پیاده سازی شده است مقایسه می شود.

روشی جدید برای استحصال توان بهینه از توربین های بادی: مدل زمانی- مکانی برای مزرعه بادی با استراتژی نروفازی

در این مقاله روشی جدید برای حصول بهینه برق از توربین های مزارع برق بادی ارایه می شود. در روش پیشنهادی با استفاده از تلفیق سابقه زمانی پارامترهای باد با اطلاعات مکانی آن، مدلی مبتنی بر استنتاج فازی برای مزرعه بادی تشکیل شده و به روز می شود. با استفاده از مدل فوق، می توان پارامترهای باد دریافت شده توسط هر توربین در مزرعه بادی را  به دست آورد. برای ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، دو نوع متداول از شرا...

full text

کنترل توربین بادی با ژنراتور القایی دوگانه تغذیه (DFIG) جهت استحصال حداکثر توان قابل جذب (MPPT)

در میان انرژی‌های تجدیدپذیر، انرژی باد بیشترین جذابیت را دارد. دلیل اصلی استفاده از نیروگاه بادی کاهش هزینه و آلودگی محیط زیست است. توان جذب شده از توربین‌های بادی که متصل به شبکه هستند به دلیل تغییرات باد ثابت نیست. توربین‌های بادی سرعت متغیر معمولاً به ژنراتور القایی دوگانه تغذیه تجهیز می‌باشند(DFIG). ژنراتورهای القایی دوگانه تغذیه در حقیقت ژنراتورهای القایی روتور سیم پیچی شده هستند که استاتور...

full text

بررسی جریان و ضریب گشتاور توربین بادی داریوس بر حسب تغییرات زاویه گام و نسبت سرعت نوک پره

توربین داریوس، توربین بادی محورعمودی بر پایه نیروی برآ است که به دلیل طراحی ساده و عدم وابستگی به جهت باد، مورد توجه محققان قرارگرفته است. به دلیل افزایش زاویه حمله پره در سرعت‌های نوک پایین و ایجاد واماندگی، اساساً این توربین‌ها با مشکل راه‌اندازی مواجه بوده و بازدهی کمتری نسبت به توربین‌های بادی محور افقی دارند. در این مطالعه نشان داده می شود که استفاده از توربین‌های با زاویه گام پره متغیر، یک...

full text

کنترلگر مقاوم و تطبیقی دستگاه آزمون پره توربین بادی

پره توربین بادی از مواد کامپوزیتی ساخته می‌شود و در معرض بارهای تصادفی نوسانی قرار می‌گیرد. انجام آزمون‌های پره کامل توربین بادی به دلیل اهمیت پره، رفتار پیچیده مواد کامپوزیتی به کار رفته و بارگذاری نوسانی با دامنه متغیر، الزامی می‌باشد. سازندگان برای اطمینان از تحمل بارهای وارده باید آزمون‌های استاتیکی و خستگی پره کامل توربین بادی را مطابق با استانداردهای بین‌المللی انجام دهند. در این پژوهش دس...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
مجله علوم کشاورزی ایران

Publisher: پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

ISSN

volume 36

issue 1 2005

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023