17136

51 گلپايگان

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1395

69ص: مصور، جدول، نمودار

بهمن اسدي، ابوالحسن عسگر شمسي

1400/11/11

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/11

51

چكيده گران بودن سوخت‌هاي فسيلي، آلايندگي آن‌ها و روبه اتمام بودن اين منابع؛ از جمله دلايل استفاده از انرژي‌هاي پاك به شمار مي‌رود. امروزه استفاده از انرژي‌هاي نو، به ويژه انرژي امواج اقيانوس، جايگاه خاصي در جهان پيدا كرده است. در اين پايان‌نامه، عملكرد يك توربين جريان محوري بر روي ستون نوساني آب، توسط شبيه‌سازي عددي جريان پايا بررسي شده است. در اين راستا معادلات حاكم شامل پيوستگي و مومنتم با در نظر گرفتن مدل آشفتگي RNG k-ε در دستگاه مختصات چرخان حل شده‌اند. نتايج عددي از طريق استقلال حل از شبكه و مقايسه با نتايج آزمايشگاهي راستي آزمايي شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهند استفاده از پروفيل NACA12-18 كارآيي بهتري در ضريب جريان‌هاي بالاتر نسبت به پروفيل NACA18-12 دارد و از اين‌رو مي‌توان از اين پروفيل براي بهبود راندمان در ضريب جريان بالاتر استفاده نمود. در ميان مدل‌هاي آشفتگي، مدلRNG k-ε از دقت بالاتري نسبت به مدل آشفتگي SST K-ω برخوردار است .نتايج نشان مي‌دهند كه با كم كردن لقي نوك پره و رساندن آن به حدود 2% از طول وتر، راندمان %5/1بهبود مي‌يابد. همچنين، استفاده از تعداد پره زياد و صلبيت بالا، سبب كاهش راندمان شده و مقدار صلبيت براي طراحي بهينه، حدود 6/0 است.

Abstract Expensive fossil fuels, pollution and increasingly completion of these resources, are the reasons for the use of clean energy. The use of renewable energy resources, especially energy of ocean waves, has found a special attention in the world. In this project, performance of an axial flow turbine over oscillating water column, has been studied by numerical simulation of steady state flow. In this regard, the governing equations of continuity and momentum using the RNG k-ε turbulence model in the rotating coordinate system have been resolved. The numerical results are verified with the grid independency analysis and experimental results. The results show using NACA12-18 profile, has better performance at higher flow coefficient than NACA18-12 profile and therefore these profiles can be used to improve efficiency at higher flow rates. Among turbulence models, RNG k-ε model is more accurate than SST k-ω turbulence model. The results show that by reducing the tip clearance to approximately 2% of the chord length, the efficiency improves 1.5%. Also, the use of a more number of blades and high solidity, reduces the efficiency and the optimal solidity value is 0.6.

بهمن اسدي، ابوالحسن عسگر شمسي