تاثیر شکل آیرودینامیکی، وضعیت قرارگیری و تعداد پره های روتور ساونیوس پیشرفته روی بازدهی و گشتاور توربین بادی

با توجه به رشد روز افزون مصرف انرژی و زوال پذیری منابع انرژی فسیلی و آلاینده های زیست محیطی ناشی از آنها از یک سو و اهمیت دستیابی به فن آوری های مناسب برای استفاده از منابع انرژی های تجدید پذیر به ویژه انرژی بادی از سوی دیگر نیاز به تدوین روش های علمی و عملی در این زمینه، ضروری به نظر می رسد. از این رو، در راستای توسعه ی توانایی های علمی و تحقیقاتی کشور در حوزه انرژی های نو، به ویژه در جهت بومی سازی فناوری های ساخت توربین های بادی کوچک از نوع پره ساونیوس پژوهش حاضر در تلاش است با ایجاد تغییراتی در شکل آیرودینامیکی، وضعیت قرار گیری و تعداد پره های این نوع توربین بازدهی و گشتاور آن ها را افزایش دهد. بدین منظور مدل هفت نوع پره ساونیوس طراحی شده و با استفاده از اصول دینامیک محاسباتی سیالات (cfd) در محیط نرم افزار fluent6.3 با استفاده از الگوی k-? استاندارد با استفاده از روش محورهای مختصات مرجع چندگانه (mrf) شبیه سازی شده اند. نظر به اینکه در پژوهش حاضر، هدف بهینه سازی عملکرد توربین و افزایش بازدهی آن می باشد، ضریب توان توربین معیاری جهت طراحی در نظر گرفته شده است. در مرحله بعد به منظور تعیین دقت شبیه سازی و اعتبار سازی نتایج آن ها، مدل های ساخته شده در داخل تونل باد آزمایش شده است و در نهایت نتایج شبیه سازی با نتایج آزمایش ها مقایسه شده اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که بازده بیشینه توربین بهینه طراحی شده 42% است. در حالیکه نتایج آزمایش در تونل باد بازده بیشینه 4/0 را در سرعت باد 8 متر بر ثانیه بدست می دهند. میزان انحراف نتایج شبیه سازی و آزمایشگاهی در این پژوهش 3/7% برآورد شده است.