بهینه سازی پره توربین بادی محور افقی برای شرایط ایران

در این پایان نامه به بهینه سازی پره توربین بادی محور افقی، برای شرایط جغرافیایی ایران، با هدف بهینه نمودن گشتاور و توان خروجی پره توربین بادی در سه توربین متفاوت ¬پرداخته شده است. سرعت باد 7 برای فرایند طراحی و بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نوع ایرفویل و زاویه حمله، به عنوان متغیر¬های بهینه¬سازی در نظر گرفته شده است. این در حالی است که سرعت باد، سرعت دورانی توربین، شعاع پره و طول وتر در هر مقطع پره و همچنین زاویه نسبی باد در هر مقطع در فرآیند بهینه¬سازی ثابت در نظر گرفته می¬شود. در ابتدا به منظور ورود به مسئله بهینه سازی، طراحی اولیه¬ی مناسب برای هر یک از توربین¬ها ارایه شده است. این طراحی¬ها با توجه به یک ایرفویل ثابت صورت گرفته است. در مرحله بعد براساس اطلاعات آزمایشگاهی منتشر شده درباره¬ی ایرفویل¬های گوناگون، ایرفویل¬های مناسب برای استفاده در توربین¬های بادی از این منابع استخراج شده و با استفاده از داده¬های آزمایشگاهی این ایرفویل¬ها، فرآیند بهینه¬سازی انجام شده است. در فرآیند بهینه سازی سه مقطع شامل ریشه، وسط و نوک در طول پره در نظر گرفته شده است. با بهره¬گیری از الگوریتم ژنتیک در فرآیند بهینه سازی، بهترین ایرفویل¬ها با بهترین زاویه¬های حمله برای سه مقطع انتخاب شده، سپس گشتاور و توان خروجی بهینه به دست آمده است. نتایج نهایی می دهد بهره¬گیری از این روش بهینه سازی، توان خروجی پره را نسبت به طراحی اولیه تا 1/11 % افزایش می¬دهد و موجب رسیدن ضریب توان به 52 % می¬شود.