شماره راهنما :
50 گلپايگان
عنوان :
بررسي عددي عملكرد آيروديناميكي توربين هاي بادي با محور افقي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
110ص: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
ابوالحسن عسگر شمسي
توصيفگر ها :
شبيه سازي عددي , ايرفويل , توربين بادي , تونل باد , زاويه حمله
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/11/09
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
دانشكده :
فني مهندسي گلپايگان
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/11/09
چكيده فارسي :
چكيده:
پرههاي توربين بادي، از مهمترين بخش توربينهاي بادي هستند. خصوصيات آيروديناميكي توربينهاي بادي وابسته به شكل هندسي پرههايشان بوده و خصوصيات پرهها به نوبه خود وابسته به پروفيل سطح مقطع آنها ميباشد. پروفيل سطح مقطع يك پره معمولا بصورت ايرفويل است. قسمت بيشتر زمان طراحي يك توربين باد، تنها صرف شناسايي نيروهاي وارد بر پره توربين بادي ميگردد. به همين خاطر در اين پژوهش، با استفاده از نرم افزار تحليل جريان انسيس فلوئنت، ابتدا تحليل دو بعدي آيروديناميك جريان آشفته و پايا حول چند ايرفويل پره توربين بادي در دو حالت بررسي جريان در حال حركت بطور مستقيم و همچنين بررسي جريان با زاويه حمله 2 درجه، سپس تحليل سه بعدي آيروديناميك جريان آشفته و پايا حول پره توربين بادي محور -افقي سه پرهاي با مقطع پره سري NREL S809، به كمك دو مدل آشفتگي اسپالارت-
آلماراس و SST ωk- صورت گرفت. نتايج حاصل نشان مي‌دهد كه با افزايش زاويه حمله، مقادير ضرايب ليفت و درگ و نسبت ضريب ليفت به ضريب درگ افزايش يافته است. همچنين بيشترين مقادير ضرايب ليفت و درگ و نسبت ضريب ليفت به ضريب درگ مربوط به ايرفويل نامتقارن NACA 4412 ميباشد. بطور كلي مقايسه نتايج عددي بدست آمده از دو مدل آشفتگي اسپالارت-آلماراس و SST ωk-، با نتايج تجربي آزمايش-هاي تونل باد، حاكي از رضايت بخش بودن دقت هر دو مدل آشفتگي است. در نتيجه نتايج عددي حاصل شده، ميتوانند به درك بهتر آيروديناميك توربينهاي بادي كمك شاياني كند.
چكيده انگليسي :
Abstract: Wind turbine blades are the most important part of the wind turbines. Aerodynamic characteristics of wind turbines depend on geometrical shape of blades and the blade properties are in turn dependent on the cross-sectional profiles. Profile cross section of a blade is usually in the form of airfoil. Most of design time of a wind turbine has been spent to identify the forces acting on the wind turbine blade. So in this project, using the Ansys-Fluent software, two-dimensional, steady state and turbulent analysis of flow around several airfoils of wind turbine blades in two modes of the flow moving directly as well as the flow with an angle of attack 2° was performed. After that, three-dimensional analysis of flow around horizontal axis wind turbine with three blades of series NREL S809, using two turbulent models Spalart-Allmaras and SST k-ω was carried out. The results indicate that by increasing the angle of attack, lift and drag coefficients and the ratio of lift coefficient to drag coefficient have increased. Moreover, the maximum coefficient of lift and drag as well as the ratio of lift coefficient to drag coefficient are related to the asymmetric airfoil NACA 4412. Comparing the numerical results of two turbulent models with the experimental results of wind tunnel tests indicate that the accuracy of both turbulent models have been satisfactory. Therefore, the obtained numerical results can significantly help the aerodynamics of wind turbines be better understood.
استاد راهنما :
ابوالحسن عسگر شمسي
