تحلیل لایه مرزی سه بعدی بر روی پره های توربین بادی 660 کیلو واتی

پایان نامه
چکیده

در این مطالعه، جریان لایه مرزی بر روی پره های توربین بادی و نحوه رخ دادن جدایش بر روی پره، به شکل سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. برای تحلیل لایه مرزی سه بعدی و تعیین نقاط جدایش بر روی پره، ابتدا معادلات ناویر استوکس برای جریان تراکم ناپذیر بر روی یک پره چرخان به دست آمده است. سپس، با تفکیک میدان جریان به دو ناحیه لزج و غیر لزج، معادلات حاکم بر میدان لزج استخراج شده اند. پس از آن، با انتگرال گیری از معادلات به دست آمده، معادلات انتگرال مومنتوم شعاعی و وتری برای یک پره چرخان تدوین شده است. برای حل معادلات انتگرالی مومنتوم، کمیت های انتگرالی در لایه مرزی سه بعدی تعریف شده و پروفیل های سرعت در جریان آرام و آشفته حدس زده شده است. سپس، با استفاده از حل میدان غیر لزج و پروفیل های سرعت و جداسازی جملات مشتقی، معادلات انتگرال مومنتوم به شکل عددی حل شده اند. در نهایت، ابزاری برای تحلیل لایه مرزی و تعیین نقاط جدایش در سرعت های چرخش و باد متفاوت به دست آمده است. با محاسبه کمیت های انتگرالی و نقاط جدایش، مشخصه های هندسی موثر بر روی نقاط جدایش و ساختار واماندگی مشخص شده اند. نتایج نشان می‏دهند که سرعت چرخش، سرعت باد، نسبت منظری و موقعیت شعاعی، چهار عامل تأثیرگذار در نحوه ایجاد جدایش هستند و با کنترل آنها می‏توان، جدایش و واماندگی را به تأخیر انداخت. ناحیه نزدیک به ریشه به شدت تحت تأثیر اثرات چرخش است. مکش گریز از مرکز حاصل از چرخش، به خصوص در نواحی نزدیک به ریشه، موجب کاهش ضخامت لایه مرزی و به تعویق افتادن جدایش و افزایش ضرایب آیرودینامیکی پره می شوند. با استفاده از این چهار عامل تاثیر گذار به دست آمده، مدلی جدید برای محاسبه ضرایب آیرودینامیکی بر روی پره های چرخان ارائه شده است. با استفاده از مدل جدید ارائه شده و چهار مدل تاخیر واماندگی دیگر، ضرایب آیرودینامیکی بر روی پره های توربین محاسبه شده و نتایج به دست آمده با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده دقت بالای مدل ارائه شده و مدل اسنل نسبت به دیگر مدل ها است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تحلیل لایه مرزی سه بعدی بر روی پره های توربین بادی

در این مقاله، جریان لایه مرزی بر روی پره های توربین بادی و نحوه رخ دادن جدایش بر روی پره، به شکل سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا معادلات لایه مرزی و انتگرال مومنتوم سه بعدی برای جریان تراکم‏ناپذیر با در نظر گرفتن اثر چرخش استخراج شده است. پس از آن، با استفاده از تعریف ضریب هندسه و تئوری مومنتوم المان پره، تأثیر زاویه گام و زاویه میان جریان و بردار چرخش بر روی جملات کریولیس، اعمال شده ا...

متن کامل

تحلیل ترک سه بعدی مود ترکیبی پره توربین گازی

در این مقاله با استفاده از روش المان محدود وانتگرال مستقل از مسیر جی، تحلیل ترک سه بعدی مود ترکیبی یک مدل واقعی پره توربین گازی انجام شده است. اثر پارامترهای مختلف مانند سرعت دورانی پره، فشار سیال، زاویه ترک، موقعیت ترک روی پره و طول ترک بر روی ضرایب شدت تنش مود اول، دوم، سوم و موثر بررسی شده است. علاوه بر آن سرعت دورانی بحرانی و طول، ارتفاع و زاویه ترک بحرانی نیز محاسبه گردید. نتایج همچنین نشا...

متن کامل

محاسبه، طراحی و تست توربین بادی 10 کیلو واتی

صنعت توربینهای بادی در جهان از سال 1973 و پس از بحران انرژی با سرعت شگرفی گسترش یافته است و این در حالی است که هنوز کمبود اطلاعات در زمینه توربینهای بادی و بخصوص دانش فنی آنها در ایران بسیار مشهود است . از آنجاییکه در طراحی یک توربین بادی، طراحی رتور بعنوان مهمترین و پیچیده ترین بخش در طراحی محسوب می گردد، در این پروژه نیز پس از تعیین توربین بادی محور - افقی بعنوان توربین مطلوب ، اقدام به طراحی...

15 صفحه اول

انتخاب جنس کامپوزیتی و بهینه سازی لایه چینی پره توربین بادی 5 کیلو واتی از نظر وزن و ممان اینرسی

پره های توربین بادی یکی ازمهمترین واصلی ترین بخش های توربین بادی به شمارمی رود، که با توجه به شرایط بسیار متغیر بهره برداری و اعمال بارهای شدید بر آن انتخاب جنس و طراحی سازه ای آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این پروژها انتخاب جنس کامپوزیتی مناسب و بهینه سازی لایه چینی آن برای پره توربین بادی5 کیلوواتی می باشد. برای این کار ابتدا بایستی پره ازلحاظ شکل آیرودینامیکی و همچنین نیروهای وارد...

15 صفحه اول

طراحی و تحلیل محفظه حلزونی سه بعدی بدون پره مربوط به توربین جریان شعاعی

در این مقاله، ابتدا کد کامپیوتری برای طراحی یک‌بعدی محفظه حلزونی بدون پره مربوط به توربین جریان شعاعی توسعه داده می‌شود. مبنای روش طراحی، مقدار عدد ماخ مطلق و جهت جریان ورودی به روتور است. در این روش، حل معادلات یک‌بعدی جریان سیال تراکم‌پذیر با در نظر گرفتن تلفات جریان صورت می‌پذیرد. برای مدلسازی جریان چرخشی سیال درون حلزونی بدون پره از معادلات جریان گردابه آزاد استفاده شده است به طوری که روابط...

متن کامل

تحلیل آیرودینامیکی یک توربین بادی 660 کیلوواتی به روش المان مرزی و ارزیابی مشخصات عملکردی آن

در پژوهش حاضر توربین بادی 660 کیلوواتی محور افقی وستاس با طول پره 3/22 متر و طول وتر بیشینه 0785/2 متر که هم‏اکنون در نیروگاه بادی بینالود در حال بهره برداری است، به روش المان مرزی در دو حالت پایا و ناپایا مورد تجزیه و تحلیل آیرودینامیکی قرار گرفته است. برای این منظور با استفاده از هندسه نقاط روی پره که از روی نمونه واقعی اسکن شده است، مدل هندسی پره با استفاده از نرم‏افزار کتیا ایجاد شده است. ب...

15 صفحه اول

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 @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز - دانشکده مهندسی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023