بررسی اصول و شبیه‌سازی عددی عملکرد توربین باد ساحلی و فرا ساحلی در حالت ناپایا

نویسندگان

  • جواد زارع دانشگاه علم و صنعتی ایران؛ گروه مهندسی مکانیک دانشگاه جهرم
چکیده مقاله:

با توجه به نقش بسزای توربین‌های بادی در تولید انرژی از باد به عنوان یکی از منابع انرژی تجدید پذیر، بررسی عملکرد این توربین‌ها در دو حالت پایا و ناپایا ضروری می‌باشد. یکی از ابزارهای بسیار کارآمد در این زمینه روش دینامیک سیالات محاسباتی و یکی از حالات بسیار مهم در عملکرد توربین‌ها حالت ناپایا می‌باشد. در این پژوهش عملکرد هیدرودینامیکی دو نوع توربین باد ساحلی و فراساحلی در حالت ناپایا و با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. مدل‌های توربولانسی SST k-ω و شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ به ترتیب برای توربین باد محور افقی ساحلی و فراساحلی استفاده گردیده است. نتایج سه بعدی حاصل از شبیه‌سازی با نتایج تجربی مقایسه و مورد صحت سنجی قرار گرفته است که تطابق مناسب نتایج نشان دهنده صحت روش و فرضیات مورد استفاده است. میانگین خطا در توربین ساحلی در پارامتر توزیع فشار در سرعت باد 7 متر بر ثانیه در تمامی مقاطع پره توربین در حدود 5 درصد می باشد همچنین میزان اختلاف در گشتاور توربین فرا ساحلی در سرعت باد 9 متر بر ثانیه کمتر از 3 درصد خواهد بود. همچنین اثرات نوک پره بر روی ایجاد و گسترش گردابه‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که با افزایش تعداد پره‌ها مقدار گشتاور و همچنین گردابه‌های ناشی از نوک پره روتور افزایش خواهد یافت. همچنین با افزایش سرعت باد توان مکانیکی و نیروی پیشرانه به‌صورت تدریجی افزایش پیدا کرده و توزیع فشار بر روی سطوح به علت شدت توربولانسی نامرتب خواهد شد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بررسی اصول و شبیه‌سازی عددی عملکرد توربین باد در حالت پایا

با توجه به اهمیت روزافزون انرژی‌های تجدیدپذیر، لزوم مطالعه در این زمینه ضروری است. باد به عنوان یکی از منابع مهم انرژی‌های تجدیدپذیر شناخته می‌شود که قابلیت بهره‌برداری از انرژی آن با استفاده از توربین‌های بادی وجود دارد. در همین راستا و با توجه به اهمیت بررسی عملکرد توربین بادی، در پژوهش حاضر ابتدا پیشینه و اصول عملکرد مربوط به توربین‌های بادی تشریح و سپس از روش دینامیک سیالات محاسباتی به‌منظو...

متن کامل

بررسی عددی هجوم و برگشت آب دریا در آبخوان‌های ساحلی

هجوم آب دریا فرایندی گذراست، اما محدودیت‏های انسانی در برداشت نتایج آزمایشگاهی و عددی موجب شده که به رفتار گذرای این پدیده کمتر توجه شود. در مطالعۀ حاضر، حرکت گوۀ آب شور و ناحیۀ اختلاط در آبخوانی محصور، بر اثر کاهش و افزایش ارتفاع آب شیرین از مرز زمین توسط مدل عددی SUTRA شبیه‏سازی شد. به‏منظور برداشت و آنالیز نتایج شبیه‏سازی‌شده طی زمان، الگوریتم خودکاری در محیط MATLAB پیاده‏سازی شد. برای بررسی...

متن کامل

بررسی آزمایشگاهی و عددی نفوذ شوری در آبخوان‌های آزاد ساحلی

این مقاله به بررسی آزمایشگاهی و عددی نحوه نفوذ شوری در یک آبخوان آزاد ساحلی در مقیاس آزمایشگاهی و در دو حالت دایمی و غیردایمی پرداخته است. از مدل عددی SEAWAT به منظور شبیه‌سازی نتایج آزمایشگاهی استفاده گردید و توانایی این مدل در پیش‌بینی میزان شوری مورد ارزیابی قرار گرفت. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی نشان می‌دهد که اگرچه مدل عددی زبانه شوری را اندکی بیشتر از میزان نفوذ در آزمایشگاه نشان می‌ده...

متن کامل

رویکرد دولت ساحلی در پرتو اصول و اسناد بین‌المللی در مواجهه با عملکرد کشتی خارجی

بهره‌برداری از منابع زنده دریایی، از موضوعات قابل‌تامل در کنوانسیون حقوق دریاها است که برای تخطی از میزان مجاز آن ضمانت‌اجرا خاصی در نظر گرفته نشده است. با این‌وجود رویه‌قضایی محاکم بین‌المللی حاکی از اتکا به اصل احتیاط و اقدام مقتضی از سوی دولت صاحب‌پرچم است، ولی در صورت ایراد خسارت به زیست‌محیط دریاها در اکثر موارد منتهی به مسئولیت بین‌المللی دولت صاحب‌پرچم نمی‌شود. تضمین همکاری دولت صاحب...

متن کامل

Degenerate Four Wave Mixing in Photonic Crystal Fibers

In this study, Four Wave Mixing (FWM) characteristics in photonic crystal fibers are investigated. The effect of channel spacing, phase mismatching, and fiber length on FWM efficiency have been studied. The variation of idler frequency which obtained by this technique with pumping and signal wavelengths has been discussed. The effect of fiber dispersion has been taken into account; we obtain th...

متن کامل

شبیه‌سازی عددی آبخوان ساحلی لاهیجان‌-چابکسر: بررسی گزینه‌های محتمل آینده

منابع آب زیرزمینی یکی از منابع اصلی تأمین­کننده آب شیرین به ویژه در مناطق خشک و نیمه­خشک جهان، مانند ایران بوده است. به دلیل تراکم جمعیت در نواحی ساحلی، این منابع هم از سوی عوامل طبیعی و هم انسانی مورد تهدید قرار می‌گیرد. در مطالعه حاضر، به شبیه­سازی عددی آبخوان ساحلی لاهیجان-چابکسر پرداخته شده است. بدین منظور با استفاده از SUTRA، مدلی عددی سه­بعدی، ناهمگن و ناهمسان توسعه داده شده و پس از واسنج...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 27  شماره 123

صفحات  56- 68

تاریخ انتشار 2019-01-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023