| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شماره‌ها | 1,369 |
| تعداد مقالات | 16,840 |
| تعداد مشاهده مقاله | 54,211,765 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 16,928,766 |
مدل سازی و تحلیل عددی عملکرد توربین بادی Vestas-V47 در یک مزرعه بادی نمونه مقیاس کوچک | ||
| مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
| مقاله 28، دوره 51، شماره 3 - شماره پیاپی 96، آبان 1400، صفحه 249-253 اصل مقاله (601.96 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله کوتاه | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2021.10704 | ||
| نویسندگان | ||
| جاماسب پیرکندی* 1؛ مهرداد مشهدی2؛ مهدی هاشم آبادی3 | ||
| 1دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا، ایران | ||
| 2کارشناس ارشد، دانشکده فنی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب، ایران | ||
| 3استاد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله ابتدا هندسه کامل توربین باد وستاس ایجاد گردیده و یک شبکه بی‌سازمان در اطراف پره‌های آن تولید شده است. با در نظر گرفتن توربین باد منفرد در ناحیه محاسباتی مفروض و سرعت ورودی m/s6/7، پروفیل‌های سرعت در پایین دست جریان استخراج شده و مشخص شد که بیشترین کاهش سرعت باد در عبور از توربین در ارتفاعی تقریبا برابر با ارتفاع پایه توربین اتفاق افتاده است. همچنین بهبود سرعت در فاصله‌ی 2 تا 6 برابر قطر روتور به مراتب از فاصله‌ی 10 تا 20 برابر قطر روتور بیشتر است، این کاهش سرعت با رسیدن به فاصله‌ی 10 برابر قطر روتور در پشت توربین 50% بهبود یافته و در فاصله‌ی 20 برابر قطر روتور همچنان قابل مشاهده است. مشخص شده است که تاثیر دنباله بر توربین‌های کناردست حداکثر به اندازه قطر روتور می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد در نهایت با توجه به پروفیل سرعت و بازده بدست آمده از مزرعه بادی مفروض می‌توان به این نتیجه رسید که فاصله‌ی مطلوب برای جانشینی توربین‌های دیگر، 5 برابر قطر روتور در پایین دست و 1/5 برابر قطر روتور از طرفین است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| توربین باد؛ مزرعه بادی؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ مدل‌سازی؛ وستاس | ||
| مراجع | ||
|
[1] Koch F, Gresch M, Shewarega F, Erlich I, Bachmann U., Consideration of wind farm wake effect in power system dynamic simulation. IEEE Russia Power Tech Conference, St. Petersburg, Russia, 2005. [2] Wu, Y.T., Porté-Agel, F., Modeling turbine wakes and power losses within a wind farm using LES: An application to the Horns Rev offshore wind farm. Renewable Energy, Vol. 75, pp.945-955, 2015. [3] Xie, S., Archer, C.L. A Numerical Study of Wind-Turbine Wakes for Three Atmospheric Stability Conditions. Boundary-Layer Meteorol, Vol. 165, pp. 87–112, 2017. [4] Dörenkämper, M., Witha, B., Steinfeld, G., Heinemann, D., Kühn, M., The impact of stable atmospheric boundary layers on wind-turbine wakes within offshore wind farms. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 144, pp. 146-153, (2015). [5] Qian, G. W., Ishihara, T., Numerical study of wind turbine wakes over escarpments by a modified delayed detached eddy simulation. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol.191, pp. 41-53, 2019. [6] Sedaghatizadeh, N., Arjomandi, M., Kelso, R., Cazzolato, B., Ghayesh, M. H., Modelling of wind turbine wake using large eddy simulation. Renewable Energy, Vol. 115, pp. 1166-1176, 2018. [7] Lanchester F. W., A contribution to the theory of propulsion and the screw propeller. Journal of the American Society for Naval Engineers, Vol. 27, No. 2, pp. 509-510, 1915. [8] Betz A., Der Maximum der theoretisch mölichen Ausnützung des Windes durch Windmotoren. Zeitschrift für das Gesamte Turbinenwesen, No. 20, 1990. [9] Frandsen S., Barthelmie R., Pryor S., Rathmann O., Larsen S., Højstrup J., and Thøgersen M., Analytical modelling of wind speed deficit in large offshore wind farms. Wind Energy: An International Journal for Progress and Applications in Wind Power Conversion Technology, Vol. 9, Issue 1‐2, pp. 39-53, 2006. [10] Crasto G., Gravdahl A. R., CFD wake modeling using a porous disc. European Wind Energy Conference and Exhibition, Brusssels, Belgium, 2008. [11] Whale J., Anderson C. G., Bareiss R., and Wagner S., An experimental and numerical study of the vortex structure in the wake of a wind turbine. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 84, No. 1, pp. 1-21, 2000. [12] Bastankhah M. and Porté-Agel F., A new analytical model for wind-turbine wakes. Renewable Energy, Vol. 70, pp. 116-123, 2014. [13] مشهدی م. و قاسمی‌اصل ر.، شبیه‌سازی و تحلیل دنباله توربین بادی Vestas-V47 با کمک دینامیک سیالات محاسباتی، دومین کنفرانس انرژی بادی، تهران، ایران،1393. [14] Emami A. and Noghreh P., New Approach on Optimization in Placement of Wind Turbines with in Wind Farm by Genetic Algorithm. Renewable Energy, Vol. 35, No. 7, pp. 59-64, 2010. [15] Kim H., Singh C. and Sprintson A., A Simulation and Estimation of Reliability in a Wind Farm Considering the Wake Effect. IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 3, No. 2, pp. 274-282, 2012. [16] شیخ حسینی ش. و فدائی نژاد م.، تعیین آرایش بهینه توربینها برای مزرعه بادی در منطقهی میلنادر، نشریهی علمی پژوهشی مهندسی و مدیریت انرژی، سال سوم، شماره چهارم، ص 14-23، 1392. [17] Han X., Guo J., Wang P. and Ji Y., Adequacy Study of Wind Farms Considering Reliability and Wake Effect of WTGs, IEEE Power and Energy Society General Meeting, Detroit, MI, USA, 2011. [18] González J. S., Payán M. B. and Santos J. R., A new and efficient method for optimal design of large offshore wind power plants. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 28, No. 3, pp. 3075-3084, 2013. [19] عاطفی ز.، بهینه‌سازی محل استقرار توربین‌های بادی در یک مزرعه. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران، 1387. [20] Akwa J. V., Vielmo H. A. and Petry A. P., A review on the performance of Savonius wind turbines. Renewable and sustainable energy reviews, Vol. 16, No. 5, pp. 3054-3064, 2012. [21] Alfredsson P. H. and Dahlberg J.A., A preliminary wind tunnel study of windmill wake dispersion in | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 581 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 432 |
||
