تحلیل مدلهای آشفتگی گردابه های بزرگ بادی در برآورد توان خروجی توربین های بادی محور افقی

در این پژوهش ارائه مدل مناسب در شبیه سازی جریان بر روی روتور توربین بادی 660 کیلوواتی ساخت شرکت صبا نیرو برای طراحی مجدد، بومی سازی ساخت، بهینه سازی پره های کامپوزیتی توربین بادی و دستیابی به دانش فنی در صنعت تولید توربین بادی انجام شده است. به منظور تعیین الگوی مناسب در استفاده از مدل های آشفتگی جریان برای شبیه سازی جریان بر روی پره های توربین بادی660 کیلوواتی، برآورد نیروهای آیرودینامیکی (ضرائب درگ و لیفت) بر روی نمونه آزمایشگاهی ساخته شده از قسمتی از پره توربین بادی، با در نظر گرفتن تغییرات شدت آشفتگی جریان آزاد در ورودی تونل باد، مورد مطالعه تجربی قرار گرفته و شبیه سازی سه بعدی جریان حول مدل آزمایشگاهی با استفاده از مدلهای آشفتگی مبتنی بر معادلات ناویر استوکس متوسط گیری شده(rans) و مدل les(شبیه سازی گردابه های بزرگ) در نرم افزار fluent انجام می شود. مقایسه نتایج تحلیل عددی با مقادیر آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل lesنسبت به مدل آشفتگی k?? ، برآورد دقیق تری از الگوی جریان حول پره داشته و تاثیر پذیری ضریب لیفت براثر افزایش شدت آشفتگی جریان باد را با دقت بهتری پیش بینی می نماید. همچنین با شبیه سازی توربین بادی 660 کیلوواتی براساس ابعاد واقعی شامل سه پره با طول 23 متر و با در نظرگرفتن محیط اطراف آن، استفاده از مدل آشفتگیles و مدل های دو معادله ای k- ? (استاندارد، rng، realizable) و k-? در برآورد توان خروجی توربین بادی مطالعه شده که بر اساس نتایج بدست آمده، مدل les با منحنی مشخصه توربین بادی تطابق بسیار نزدیکی نشان می دهد.