یکی از اساسی ترین دغدغه ها در زمینه بهره گیری از انرژی باد، تخمین کارایی و رفتار پره توربین باد در شرایط مختلف محیطی و پاسخ آن به این شرایط می باشد. پایان نامه حاضر به بررسی آزمایشگاهی عملکرد یک مدل از پره توربین باد پرداخته است. جهت مطالعه جریان در اطراف پره از یک مدل با مقیاس واقعی از پره با طول 12 سانتی متر و دستگاه تونل بادی با بازه سرعت 30-3 متر بر ثانیه استفاده گردیده است. این دستگاه مجهّز به یک سنسور جهت اندازه گیری سرعت جریان باد و فرکانس های تغییر آن می باشد که جریان سنج سیم داغ نام دارد. یک موتور- ژنراتور نیز به وسیله کوپلینگ به پره متّصل شده که به وسیله پره چرخانده و انرژی الکتریکی تولید می نماید. در این تحقیق انرژی استحصال شده توسط پره توربین باد و رفتار آن در شرایط مختلف محیطی به دو روش محاسبه و ارزیابی گردیده است. در روش اول انرژی استحصالی از جریان سیال توسط پره مستقیما با اندازه گیری سرعت جریان در پشت پره تخمین زده می شود. در روش دوم این کار با اندزه گیری توان الکتریکی تولید شده توسط ژنراتور کوپل شده با پره انجام می شود.

تداخل بین دنباله و لایه مرزی یک پدیده مهم در مطالعه جریان های توربولنت است . در این آزمایش به بررسی تداخل بین دنباله سیلندر با مقطع دایره ای شکل و لایه مرزی ناشی از صفحه صاف پرداخته شده و اثرات عدد رینولدز و دوران بر روی این پدیده مورد بررسی قرارکرفته است. سیلندر تحت دو سرعت باد ورودی 12 متر بر ثانیه و 26 متر بر ثانیه و دوران های rpm1150 و rpm2150 می باشد. این آزمایش در تونل باد انجام شده است و قطر سیلندر 20 میلیمتر می باشد. پروفیل سرعت متوسط و شدت اغتشاشات در ایستگاه های به ترتیب x/d=0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10 پشت سیلندر به دست آورده شده و با انجام آزمایش ها و تحلیل نمودارهای حاصل از آن مشاهده شد که پروفیل سرعت متوسط و مقدار پارامتر کاهش سرعت به موقعیت محل داده برداری بستگی داشته و در سرعت باد بیشتر نسبت به سرعت باد کمتر تداخل زودتر اتفاق می افتد و همچنین مقدار کاهش سرعت برای قسمت پایین سیلندر در موقعیت های دورتر نسبت به قسمت بالای سیلندر کمتر است. ضریب پسا با افزایش دوران کاهش می یابد و یکی از مهم ترین نتایج در این تحقیق این است که با افزایش سرعت دورانی، تداخل زودتر اتفاق می افتد.

در این تحقیق تجربی، با استفاده از جریان سنج سیم داغ با پراب یک بعدی، لایهً مرزی آشفته ایجاد شده بر روی یک صفحه تخت با گرادیان فشار صفر، از دیدگاه های آماری و لحظه ای (زمانی)، مورد بررسی قرار گرفته است. از دیدگاه آماری، ، با استفاده از قانون توانی، توزیع سرعت جریان آشفته شده بوسیله زبری استوانه ای شکل، و از دیدگاه زمانی، رگه های پرسرعت و کم سرعت جریان آشفته شده به صورت طبیعی، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که نسبت ضخامت زبری به ضخامت جابجایی لایهً مرزی ("k" /"?" ^"*" )، به منظور ایجاد پروفیل های سرعت متوسط متفاوت، پارامتر مهمی است. همچنین، بررسی رگه های کم سرعت و پرسرعت که از ساختار های لحظه ای هستند، نشان می دهند که رگه های کم سرعت و پرسرعت در تمام زیرلایه ها وجود دارند. در واقع می توان گفت تشکیل این رگه ها احتمالا به دلیل وجود ساختمان های مختلف آشفتگی، ارتباط و تداخل این ساختمان ها با متوسط جریان است. بعلاوه مدت زمان هر رگه و در نتیجه ابعاد آن در لایه های مختلف متفاوت است.