شبیه‌سازی عددی یک توربین بادی با محور عمودی و مقایسه با مدل تحلیلی DMST

در این تحقیق شبیه­سازی عددی یک توربین بادی با محور عمودی در حالت دوبعدی، ناپایا و در سرعت­های دورانی مختلف انجام شده است. در ابتدا یک تحلیل یک بعدی ساده برای محاسبه رابطه تقریبی توان توربین­های بادی ارائه شده است. در ادامه روش تحلیلی DMST[1] برای محاسبه ضریب توان توربین بادی و مقایسه نتایج آن با نتایج عددی، آمده است. توربین بادی مورد مطالعه در این تحقیق دارای 3 ایرفویل بوده که هر سه از نوع NACA 0018 می­باشند. مدل­سازی و تولید شبکه جهت حل عددی در نرم افزار گمبیت و تمام تحلیل­های عددی در نرم افزار فلوئنت انجام شده است. برای اعمال شرط دورانی هر پره از روش مش لغزشی در نرم افزار فلوئنت استفاده شده و همچنین با توجه به وجود جدایش وسیع جریان، برای مدل­سازی آشفتگی از روش RNGبهره برده شده است. در ضمن برای تحلیل عملکرد توربین در شرایط پایا از روش دستگاه مختصات چرخان استفاده شده است. در آخر مقادیر توان و گشتاور به­دست آمده در سرعت­های دورانی مختلف با روش DMST مورد ارزیابی قرار گرفته و عملکرد توربین در سرعت­های دورانی مختلف بررسی شده است. [1] Double Multiple Stream Tube Model