تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,022 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,493,472 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,219,759 |
طراحی پره توربین باد محور افقی با روش مومنتوم المان پره به همراه حل عددی سه بعدی جریان آن | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 5، دوره 45، شماره 2، مرداد 1394، صفحه 43-54 اصل مقاله (3.07 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
فرزاد مختاری نیا1؛ مهدی نیلیاحمدآبادی* 2؛ احمد صداقت2 | ||
1کارشناس ارشد، دانشگاه صنعتی اصفهان،دانشکده مهندسی مکانیک | ||
2استادیار، دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده مهندسی مکانیک | ||
چکیده | ||
هدف این پژوهش، طراحی آیرودینامیکی پره توربین باد 20 کیلووات محور افقی، با روش مومنتوم المان پره و تحلیل عددی جریان سه بعدی اطراف آن، میباشد. در روش مومنتوم المان پره، ابتدا، منحنیهای ضرایب آیرودینامیکی یک ایرفویل مشخص به عنوان ورودی در نظر گرفته میشود. سپس، مشخصات هندسی مقاطع مختلف پره شامل: طول وتر، زاویه پیچش و زاویه نسبی جریان و همچنین قطر پره با این روش محاسبه میگردد. به منظور انتخاب بهترین ایرفویل برای طراحی پره توربین باد مورد نظر، با روش مومنتوم المان پره، ضریب توان مربوط به 10 ایرفویل مختلف محاسبه شده و با هم مقایسه میگردد. همچنین، برای کارکرد بهتر توربین باد به جای استفاده از یک نوع ایرفویل از پایه تا نوک، از 3 نوع ایرفویل NACA63-215 در پایه، Riso A1-24 در قسمت میانی و از ایرفویل FX63-137 در قسمت بیرونی پره استفاده شده است. پره طراحی شده در نرم افزار ANSYS CFX شبیهسازی و تحلیل میشود. برای در نظر گرفتن اثرات چرخش پره توربین باد بر جریان اطراف آن از دو ناحیه حل استفاده میشود. ناحیه اطراف پره، چرخشی و ناحیه بیرونی غیرچرخشی در نظر گرفته میشود. در هر دو مرحله طراحی و تحلیل پره، نتایج با کار معتبر دیگران در این زمینه، به صورت اعتبارسنجی میشود. | ||
کلیدواژهها | ||
مومنتوم المان پره؛ طراحی آیرودینامیکی؛ توربین باد؛ ضریب توان؛ تحلیل عددی؛ مختصات مرجع دوار | ||
مراجع | ||
1] Rankine WJM., "on the mechanical principles of the action of propellers", Transt Inst Naval Archit, 6, PP.13–39, 1865.
[2] Froude RE., "on the part played in propulsion by differene in pressure", Transt Inst Naval Archit, 30, pp. 390–423, 1889.
[3] Lanchester FW., "A contribution to the theory of propulsion and the screw propeller",Transt Inst Naval Archit, pp. 98–116, 1915.
[4] Glauert H., "Airplane propellers", In: Durand WF, editor, Aerodynamic theory, vol.4. Dover, 1943.
[5] Lanzafame R., Messina M., "Fluid dynamics wind turbine design: Critical analysis, optimization and application of BEM theory", Renewable Energy 32, pp. 2291–2305, 2007.
[6] Habali S.M., Saleh I.A., "Local design, testing and manufacturing of small mixed airfoil wind turbine blades of glass fiber reinforced", Energy Conversion and Management, 41, pp. 249-280, 2000.
[7] Duquette M. M., "The effect of solidity and blade number on the aerodynamic performance of small horizontal axis wind turbines", Master’s thesis, Clarkson University, Potsdam, NY, 2002.
[8] Wang F., Bai L., Fletcher J.,Whiteford J., Cullen D., "Development of small domestic wind turbine with coop and prediction of its annual power output", Renewable Energy, 33, pp.1637–1651, 2008.
[9] Jureczko M., Pawlak M., ezyk A. M., "Optimisation of wind turbine blades", Journal of Materials Processing Technology, 167, pp. 463–471, 2005.
[10] Dong L., Liao M., Li Y., Song X., Xu K., "Study on Aerodynamic Design of Horizontal Axis Wind Turbine Generator System", International Conference on Energy and Environment Technology, 2009.
[11] Wenzhi L., Jianxin W., Fuhai Z., Changzeng L., "3D Modeling Methods of Aerodynamic Shape for LargeScale Wind Turbine Blades", International Conference on Information Technology and Computer Science, 2009.
[12] Sedaghat A., Mirhosseini M., "Aerodynamic design of a 300 kW horizontal axis wind turbine for province of Semnan", Energy Conversion and Management, 2012.
[13] Thumthae C., Chitsomboon T., “Optimal angle of attack for untwisted blade wind turbine”. Renewable Energy, 34, 1279–1284, 2009.
[14] Mansour K., Yahyazadeh M., "Effects of turbulence Model in Computational Fluid Dynamics Of Horizontal Axis Wind Turbine Aerodynamic", Wseas Transactions on Applied and Theoretical Mechanics. July 2011.
[15] Manwell J.F., McGowan J.G., Rogers A.L., "Wind Energy Explained", University of Massachusetts, Amherst, USA. Copyright, by John Wiley and Sons Ltd, Baffins Lane, Chichester, West Sussex PO19 IUD, England, 2002.
[16] Hansen M.O.L., "Aerodynamics Of Wind Turbines", Second Edition, published by Earth scan in the UK and USA, 2008.
[17] Snel H., "Review of the present state of rotor aerodynamics", Wind Energy, Pilot Issue Spring 1998.
[18] Fuglsang P., "Design of a 21 m Blade with Risø-A1 Airfoils for Active Stall Controlled Wind Turbines", Risø National Laboratory, Roskilde, December 2002.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,648 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,130 |