شبیه‌سازی و تحلیل دنباله‌ی یک توربین بادی نمونه در مزرعه‌ی بادی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی مالک اشتر

چکیده

در این مقاله، مکان مناسب جای‌گذاری توربین باد وستاس در یک مزرعۀ بادی با کمک نرم‌افزار CFX-ANSYS تعیین شده است. ابتدا هندسه کامل توربین باد ایجاد شده و یک شبکۀ بی‌سازمان در اطراف پره‌های آن تولید می‌شود. در ادامه، معادلات جریان روی توربین باد با اعمال معادلات اغتشاش و براساس معادلۀ انتقال تنش برشی حل شده است. همچنین، کانتورهای سرعت باد در دنباله و برای مزرعۀ بادی شامل دو توربین باد متوالی با فواصل مختلف، استخراج شده و به‌وسیلۀ آن رفتار فیزیکی دنبالۀ توربین ‌باد مشاهده شده است. با درنظرگرفتن دو توربین باد در فاصله‌های 5 و 5/7 برابر قطر روتور از یکدیگر، پروفیل‌های سرعت استخراج شده و مشخص گردید که حداکثر کاهش سرعت باد در عبور از توربین در ارتفاعی تقریباً برابر با پایۀ توربین و به‌ترتیب در فواصل 8 و 12 برابر قطر روتور اتفاق افتاده است. نتایج نشان می‌دهد که بازده بیشینۀ مزرعۀ بادی درصورتی‌که فاصلۀ دو توربین 5 برابر قطر روتور و سرعت ورودی به ناحیۀ محاسباتی m/s10 باشد، 02/79 درصد است. زمانی که فاصلۀ دو توربین 5/7 برابر قطر روتور و سرعت ورودی به ناحیۀ محاسباتی m/s15 باشد، مقدار بازدهی 52/78 درصد خواهد شد.

کلیدواژه‌ها