افزایش راندمان توربین بادی محور عمودی

در دهه های اخیر، به دلیل بحران انرژی در سراسر جهان و انتشار زیاد گازهای گلخانه ای، شاهد تحقیق و توسعه فعالیت های جهانی در زمینه انرژی های تجدید پذیر، به خصوص انرژی های بادی و خورشیدی هستیم. اگر چه تا کنون پیشرفت قابل توجهی به دست آمده است، طرح های فنی موجود هنوز برای استفاده از انرژی باد با سرعت کم و شرایط خاص مناطق شهری توسعه نیافته اند. توربین ساونیوس ویژگی های خوبی به منظور بهبود این شرایط دارد، ولی راندمان پایین نقطه ضعف بزرگی سر راه توسعه این توربین به حساب می آید. هدف ما از این پایان نامه، معرفی یک طراحی بهبود یافته از توربین ساونیوس متداول به منظور افزایش توان خروجی همزمان با کاهش حداقل سرعت باد مورد نیاز برای شروع چرخش روتور است که با اضافه کردن تنها یک نازل قابل دسترسی است. نازل همانند یک جت بر پره پیشرو اثر کرده و باعث تقویت جریان موثر روی این پره می شود، همزمان مانع برخورد سیال با پره بازگشتی شده و گشتاور معکوس را حذف می کند. بنابراین می توان انتظار داشت که ضریب توان افزایش یابد. بدین منظور، ابتدا یک نمونه آزمایشگاهی از توربین متداول ساونیوس را با نرم افزار انسیس-فلوئنت شبیه سازی کرده و بعد از اعتبارسنجی، به بررسی تاثیر نازل می پردازیم. با افزودن نازل، توربین قابلیت استقلال از مسیر وزش باد را از دست می دهد، ولی نصب چند نازل مشابه در سایر جهت ها حول توربین، باعث استقلال دوباره توربین از مسیر وزش باد می شود. تغییر نسبت ورودی به خروجی، شکل، تعداد و موقعیت نازل ها نیز قابل بررسی است، ولی هدف ما از این پایان نامه اثبات تئوری و عددی افزایش راندمان توربین متداول ساونیوس با اضافه کردن نازل است. کلید واژه: نازل، توربین ساونیوس، انرژی بادی، ضریب توان، دینامیک سیالات محاسباتی