طراحی پره توربین باد با استفاده از ترکیب روش های ممنتم المان و طراحی معکوس
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک
- نویسنده فرزاد مختاری نیا
- استاد راهنما احمد صداقت مهدی نیلی احمد آبادی احمد رضا پیشه ور
- سال انتشار 1391
چکیده
در این پژوهش، ابتدا طراحی پره توربین باد محور افقی با روش مومنتوم المان پره، که رایج ترین روش طراحی پره توربین باد می باشد، انجام می شود.در این روش، ابتدا، منحنی های ضرایب آیرودینامیکییک ایرفویل مشخص به عنوان ورودی در نظر گرفته می شود. سپس، مشخصات هندسی مقاطع مختلف پره شامل: طول کورد، زاویه پیچش و زاویه نسبی جریان و همچنین، قطر پره با استفاده از این روش محاسبه می گردد. ایرفویلهای متفاوت توربین باد با روش مومنتوم المان پره، از نظر آیرودینامیکی با هم مقایسه و از بهترین ایرفویل برای طراحی پره استفاده می شود. سپس تحلیل عددی سه بعدی جریان اطراف پره طراحی شده، در نرم افزار ansys cfx انجام می شود. در تحلیل سه بعدی از روش دستگاه مرجع متحرک برای ناحیه دوار استفاده می شود. همچنین، از مدل آشفتگی sst به همراه شبکه لایه مرزی روی سطح پره استفاده شده است. در ادامه، با استفاده از یک روش طراحی معکوس تکراری، عملکرد آیرودینامیکی ایرفویل استفاده شده برای طراحی پره، بهبود می یابد. در این روش، اختلاف بین توزیع فشار حاصل از حل عددی جریان حول هندسه موجود و توزیع فشار هدف در هر نقطه از سطح ایرفویل باعث تغییر شکل ایرفویل در هر مرحله می شود. تغییر شکل ایرفویل (مقطع پره)، تا رسیدن به توزیع فشار هدف روی سطح آن ادامه می یابد. الگوریتم اصلاح هندسه به صورت یک برنامه در نرم افزار cfx وارد شده و به همراه حل جریان در هر تغییر شکل در محیط نرم افزار صورت می گیرد. ضریب لیفت و نسبت لیفت به درگ ایرفویل جدید به ترتیب 4/5% و8/3% بیشتر از ایرفویل اولیه است. در نهایت، با استفاده از ایرفویل بهبود یافته، پره جدید طراحی و حل عددی سه بعدی آن صورت می پذیرد. نتایج حل عددی سه بعدی نشان می دهدضریب توان پره جدید 3/2% نسبت به پره اولیه بهبود می یابد.لازم به ذکر است که هدف، بهبود خواص آیرودینامیکی توربین بوده و مقاومت پره در مقابل شکسته شدن، در نظر گرفته نشده است.
منابع مشابه
طراحی پره توربین باد محور افقی با روش مومنتوم المان پره به همراه حل عددی سه بعدی جریان آن
هدف این پژوهش، طراحی آیرودینامیکی پره توربین باد 20 کیلووات محور افقی، با روش مومنتوم المان پره و تحلیل عددی جریان سه بعدی اطراف آن، میباشد. در روش مومنتوم المان پره، ابتدا، منحنیهای ضرایب آیرودینامیکی یک ایرفویل مشخص به عنوان ورودی در نظر گرفته میشود. سپس، مشخصات هندسی مقاطع مختلف پره شامل: طول وتر، زاویه پیچش و زاویه نسبی جریان و همچنین قطر پره با این روش محاسبه میگردد. به منظور انتخاب به...
متن کاملطراحی آئرودینامیکی توربین بادی محورعمودی به‌روش المان پره ـ تکانه و به‌کمک داده‌های وزش باد در استان خراسان جنوبی
در این نوشتار توربین‌های بادی محورعمودی به‌دلیل سادگی طراحی و ساخت در داخل کشور برای مصارف محدود مورد توجه قرار گرفته است. روش المان پره ـ تکانه برای تحلیل و طراحی آئرودینامیکی یک توربین بادی محورعمودی با پره‌های مستقیم استفاده شده است. از هوابر نوع ۴۴۱۵NACA ــٓ که در آن نسبت نیروی برآ به نیروی پسا نسبتاً بالاستٓ ــ و نیز از مدل لوله جریان چندگانه‌ی دودیسکی برای تفکیک جریان بالادست و پایین‌دست ...
متن کاملطراحی و تحلیل عملکرد توربین کوچک باد با ایرفویل ترکیبی
در این مقاله هدف طراحی و تحلیل توربین کوچک باد می باشد. برای این منظور منطقه مروست در استان یزد به عنوان پایلوت طراحی در نظر گرفته شده است. توربین بادی از چندین جزء تشکیل شده است که از مهمترین مسائل، طراحی مناسب ایرفویل پره می باشد. در این کار سعی بر آن بوده است تا با تلفیق ایرفویل روتورهای دارای گشتاور تولیدی بالا و خود شروع کننده در سرعت های باد پایین با ایرفویل روتورهای دارای کارایی بالاتر، ...
متن کاملطراحی آیرودینامیکی دیفیوزر تقارن محوری با استفاده از الگوریتم ژنتیک و روش طراحی معکوس گلوله- اسپاین
در تحقیق حاضر، طراحی آیرودینامیکی یک دیفیوزر تقارن محوری به کمک ترکیب حل کننده معادلات لایه مرزی، الگوریتم بهینه سازی ژنتیک و پیاده سازی روش طراحی معکوس گلوله- اسپاین صورت می‌گیرد. با ترکیب کد عددی حل معادلات لایه مرزی با الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، توزیع فشار دیواره دیفیوزر بگونه ای حاصل میشود که ماکزیمم بازیابی فشار بدون جدایش جریان حاصل گردد. بمنظور ارزیابی صحت عملکرد کد لایه مرزی توسعه داده ...
متن کاملطراحی و بهینه سازی آیرودینامیکی پره توربین بادی مگاواتی بر پایه تئوری اندازه حرکت المان پره
در این مقاله روشی کاربردی برای طراحی آیرودینامیکی پره توربین بادی مگاواتی بر پایه تئوری اندازه حرکت المان پره ارائه شده است. روش کار به این صورت است که ابتدا بر اساس تئوری اندازه حرکت المان پره ایده آل یک طراحی اولیه انجام گرفته و سپس روشی برای اصلاحات هندسی به منظور نزدیک کردن هندسه پره به شکل عملی و کاربردی ارائه شده است. مزیت این روش آن است که طراحی پره بر پایه تعداد متغیرهای ورودی کمتری انج...
متن کاملمنابع 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 @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی مکانیک
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023