بررسی عددی کارایی توبین بادی محور عمودی برای مقیاس کوچک

در سال های اخیر استفاده از انرژی باد به دلیل دسترسی بالا و انتشار آلاینده اندک، رشد چشمگیری داشته است. از میان انواع توربین های بادی، توربین های محور عمودی به دلیل برخورداری از مزایایی همچون عدم وابستگی به جهت وزش باد، سادگی ساخت و حساسیت کمتر به آشفتگی جریان توجه خاصی را به خود معطوف ساخته اند. عملکرد این توربین ها همچنان با مشکلاتی از جمله تولید گشتاور نوسانی و راندمان کمتر نسبت به توربین های مرسوم مواجه می باشد. در این پژوهش یک توربین بادی محور عمودی با ابعاد آزمایشگاهی از میان پژوهش های پیشین انتخاب گردیده و کارایی آن با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی به صورت سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور بهبود کارایی این توربین، اثر چند پارامتر هندسی حاکم از جمله میزان پیچش پره ها به دور روتور، محل اتصال پره به بازو های نگهدارنده و گام اولیه پره ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان داده است که انتخاب گام اولیه و محل اتصال مناسب پره می تواند بیشینه ضریب عملکرد توربین مورد بررسی را تا 60 درصد افزایش دهد. همچنین نشان داده شده که استفاده از پره های با پیچش مناسب، ضمن افزایش 45 درصدی ضریب عملکرد، حدود 65 درصد از دامنه نوسانات گشتاور تولیدی توربین را کاهش می دهد.