حل عددی پره توربین با روش المان مرزی

توربین بادی به عنوان یک منبع پاک، تجدید پذیر، فراوان، با هزینه سرمایه گذاری کم و نیاز به تعمیرات و نگهداری پایین، گزینه ی مناسبی جهت استفاده در سیستم های تولید توان می باشد. در این مطالعه با استفاده از روش حل عددی المان های مرزی، تحلیل ایرودینامیکی ایرفویل دو بعدی صورت پذیرفته که نتایج آن بیانگر تغییرات خطی ضریب برآ بر حسب زاویه حمله در غیاب اثرات لزجت است. همچنین با استفاده از روش مومنتم المان پره و در نظر گرفتن اثرات سرعت باد، سرعت زاویه ای شفت و فاصله شعاعی تا هاب، پره ی سه بعدی توربین بادی تحلیل شده است که در این تحلیل نشان داده می شود که با در نظر گرفتن اثرات سرعت زاویه ای و همچنین وجود گردابه ی القایی که به دلیل دوران و سرعت باد ایجاد می گردند، ضرایب القای محوری و عمودی به دست می آیند. اثر این ضرایب بر یکنواخت شدن توزیع سرعت نسبی و زاویه حمله نسبی در طول فاصله شعاعی موجب یکنواخت شدن توزیع نیروی عمودی و محوری تولیدی در طول پره می گردد. همچنین توان شفت به دست آمده از روش مومنتم المان پره نشان می دهد که به دلیل وجود نداشتن اثرات لزجت در این روش، این مقدار هم کمتر از توان محاسبه شده با روش های تجربی بوده و هم اینکه نسبت به نتایج تجربی، تغییرات خطی دارد.