آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,116 |
| تعداد مقالات | 13,677 |
| تعداد مشاهده مقاله | 48,551,522 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,301,921 |
بررسی عددی مکانیزم مکش و دمش هوا جهت کنترل جریان غیر فعال بر روی ایرفویل توربین بادی | ||
| مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
| مقاله 23، دوره 51، شماره 3 - شماره پیاپی 96، آبان 1400، صفحه 201-210 اصل مقاله (4.46 MB) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2021.11007 | ||
| نویسندگان | ||
مهدی مرتضوی1؛ رضا رزاقی   2
| ||
| 1کارشناسی ارشد مهندسی انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران | ||
| 2استادیار، گروه مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار، گرمسار، ایران | ||
| چکیده | ||
| پدیده جدایش یکی از عوامل مهم در اتلاف انرژی جریان روی پره توربین بادی بوده و جلوگیری از رخ دادن این پدیده در افزایش بازدهی این سیستم ها بسیار موثر است. در این مطالعه جریان دو بعدی حول ایرفویل مقاطع نزدیک به ریشه پره توربین بادی شبیه سازی شده است. اساس حل معادلات بر مبنای پایه فشار و مبنای زمانی محاسبات بصورت گذرا در نظر گرفته شده است. به منظور حل معادلات آشفتگی از رهیافت RANS و از مدل آشفتگی k-ω SST استفاده گردیده است. نتایج عددی تطابق قابل قبولی را با داده های آزمایشگاهی دارد. سپس به منظور کنترل جدایش جریان و افزایش نسبت ضرایب برآ به پسا، یازده مکانیزم مرتبط با ایده مکش و دمش جریان طراحی و بررسی شده است. همچنین، طراحی بهینه برای سایر زوایای حمله مرتبط بررسی گردیده است. نتایج مطالعه بهبود عملکرد ایرفویل مرجع را نشان می دهد به طوریکه طراحی بهینه نسبت به حالت مرجع 38% بهبود ضریب برآ و 36% بهبود ضریب پسا را به همراه دارد و جدایش جریان به کلی برطرف شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| کنترل جریان؛ مکش و دمش؛ ایرفویل توربین بادی؛ جدایش جریان | ||
| مراجع | ||
|
[1] Prioritising Wind Energy Research, Strategic Research Agenda of the Wind Energy Sector, Prepared by EWEA (European Wind Energy Association), July 2005.
[2] A.R.Jha, Wind turbine technology, CRC press, 2010.
[3] Srinivasan G.R., Ekaterinaris J.A., and McCroskey W.J., Evaluation of turbulence models for unsteady flows of an oscillating airfoil, Computers & Fluids, Vol. 24, No. 7, pp. 833-861, 1995.
[4] Schubel P.J. and Crossley R.J., Wind turbine blade design. Energies, Vol. 5, No. 9, pp. 3425-3449, 2012.
[5] Melius M., Cal R.B., and Mulleners K., Dynamic stall of an experimental wind turbine blade. Physics of Fluids, Vol. 28, No. 3, p. 034103, 2016.
[6] Bermúdez L., Velázquez A., and Matesanz A., Viscous–inviscid method for the simulation of turbulent unsteady wind turbine airfoil flow, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 90, No. 6, pp. 643-661, 2002.
[7] Shun S. and Ahmed N.A., Wind turbine performance improvements using active flow control techniques. Procedia engineering, Vol. 49, pp. 83-91, 2012.
[8] Ekaterinaris John A., and Platzer Max F., Computational prediction of airfoil dynamic stall, Progress in aerospace sciences Vol. 33, No. 11, pp. 759-846, 1998.
[9] Shur M., Spalart, P.R., Strelets M., and Travin A., Detached-eddy simulation of an airfoil at high angle of attack, Engineering turbulence modelling and experiments, Vol. 4, pp. 669-678, 1999.
[10] Jiang Li, and Chaoqun Liu., Parallel DNS for Flow Separation and Transition around Airfoil, Parallel Computational Fluid Dynamics, Elsevier, pp. 205-212, 2003.
[11] Heyes Andrew L. and Smith David AR, Modification of a wing tip vortex by vortex generators, Aerospace science and Technology, Vol. 9, No. 6, pp. 469-475, 2005.
[12] Lee S.J. and Jang Y.G., Control of flow around a NACA 0012 airfoil with a micro-riblet film, Journal of Fluids and Structures, Vol. 20, No. 5, pp. 659-672, 2005.
[13] Shan Hua, Jiang Li, Chaoqun Liu, Michael Love, and Brant Maines, Numerical study of passive and active flow separation control over a NACA0012 airfoil, Computers & fluids, Vol. 37, No. 8, pp. 975-992, 2008.
[14] Bénard N., Jolibois J., and Moreau E., Lift and drag performances of an axisymmetric airfoil controlled by plasma actuator, Journal of Electrostatics, Vol. 67, No. 2, pp. 133-139, 2009.
[15] Lin Y.F., Lam K., Zou L., and Liu Y., Numerical study of flows past airfoils with wavy surfaces, Journal of fluids and structures, Vol. 36, pp. 136-148, 2013.
[16] Mukut A.M.I., Hiroshi Mizunuma, and Obara Hiromichi, Flow Separation Control Using Plasma Vortex Generator, Procedia Engineering, Vol. 90, pp. 232-237, 2014.
[17] Gao L., Zhang H., Liu Y., and Han S., Effects of vortex generators on a blunt trailing-edge airfoil for wind turbines, Renewable Energy, Vol. 76, pp. 303-311, 2015.
[18] Yavuz T., Koc E., Kilkis B., Erol O., Balas C., and Aydemir T., Performance analysis of the airfoil-slat arrangements for hydro and wind turbine applications, Renewable Energy, Vol. 74, pp. 414-421, 2015.
]19[ صداقت، ا. و بدری، م.ع.، کنترل جدایش جریان فروصوت بر روی ایرفویل NACA0015 از طریق اعمال میدان الکترومغناطیس با مدلسازی عددی، مجله مهندسی مکانیک تبریز، جلد 43، شماره 2، پاییز و زمستان 1392. ]20[ طالقانی آ.، مطالعه عددی و پارامتری کنترل جریان به طریق مکش بر روی یک سیلندر به منظور کاهش ناپایی های جریان و ریزش گردابه ها، مجله مهندسی مکانیک تبریز، شماره 88، جلد 49، شماره 3، ص. 192-183، پاییز 1398. [21] Zhong W., Shen W.Z., Wang T.G. and Zhu W.J., A new method of determination of the angle of attack on rotating wind turbine blades. Energies, Vol. 12, No. 20, p. 4012, 2019.
[22] Burton T., Sharpe D., Jenkins N., and Bossanyi E., WindEnergy Handbook, John Wiley & Sons Ltd: Chichester, 2001.
[23] Sanei M. and Razaghi R., Numerical investigation of three turbulence simulation models for S809 wind turbine airfoil, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, Vol. 232, No. 8, pp.1037-1048, 2018.
[24] Sumner J., Sibuet W.Ch., and Masson Ch., CFD in wind energy: the virtual, multiscale wind tunnel, Energies, Vol. 3, No. 5, pp. 989-1013, 2010.
[25] Padmanabhan K.K. and Saravanan R., Study of the performance and robustness of NREL and NACA blade for wind turbine applications. European Journal of Scientific Research, Vol. 72, No. 3, pp. 440-446, 2012.
[26] Grasso F., Coiro D.P., Bizzarrini N., and Calise G., Design of advanced airfoil for stall-regulated wind turbines, Journal of Physics: Conference Series, Vol. 753, No. 2, p. 022008, IOP Publishing, 2016.
[27] Matyushenko A.A., Kotov E.V., and Garbaruk, A.V., Calculations of flow around airfoils using two-dimensional RANS: an analysis of the reduction in accuracy. St. Petersburg Polytechnical University Journal: Physics and Mathematics, Vol. 3, No. 1, pp. 15-21, 2017.
[28] Munduate X. and Ferrer E., CFD predictions of transition and distributed roughness over a wind turbine airfoil. In 47th AIAA aerospace sciences meeting including the new horizons forum and aerospace exposition, p. 269, 2009.
[29] Fluent I., 2006. Fluent 6.1: tutorial guide. Lebanon, NH, 2003a. CD-ROM.
[30] Deardorff James W. "A numerical study of three-dimensional turbulent channel flow at large Reynolds numbers." Journal of Fluid Mechanics Vol. 41, Issue, 2, pp. 453-480, 1970.
[31] Pechlivanoglou G., Passive and actine flow control solutions for wind turbine blades, M.Sc. Thesis, University of Berlin, 2013. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 302 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 181 |
||
