بررسی اثر عمق پایاب بر روی عملکرد توربین پیچ ارشمیدس در تولید انرژی از جریان آب در کانالها

انرژی جنبشی و پتانسیل موجود در آب که در سازه هایی مانند شیب شکن در کانالها مستهلک میشود، را میتوان برای تولید جریات برق در مقیاس کوچک استفاده کرد. برای این منظور میتوان از توربین آبی پیچ ارشمیدس به عنوان یک توربین نوظهور برای تبدیل انرژی پتانسیل و جنبشی آب به انرژی مکانیکی استفاده کرد. در این تحقیق، توربین پیچ ارشمیدس با استفاده از FLOW۳D مدلسازی شد. هندسه توربین مذکور در محیط اتوکد سه بعدی طراحی و وارد نرم افزار FLOW۳D شد. شرایط مرزی و شرایط اولیه آن بر اساس داده های آزمایشگاهی تعریف شد. سپس با اعتبارسنجی آن، تعداد مش های بهینه تعیین شد. عملکرد توربین پیچ ارشمیدس برای سرعتهای زاویه ای مختلف و نسبت استغراق مختلف در پایاب بررسی شد. نسبت استغراق بصورت عمق آب در روی انتهای پیچ بر قطر خارجی آن تعریف شد. نتایج نشان داد که سرعت زاویه ای بهینه برابر با ۱۰ رادیان بر ثانیه است و عمق پایاب در عملکرد توربین پیچ ارشمیدس موثر است بطوریکه وجود استغراق در انتهای آن، جهت داشتن عملکرد مطلوب، ضروری است. با افزایش نسبت استقراق از ۰/۵ تا ۰/۷۵، مقدار توان مکانیکی و راندمان چندان تغییر نکرد ولی برای مقادیر بالاتر نسبت استغراق، توان مکانیکی و راندمان کاهشی یافت. بنابراین نسبت استغراق ۰/۵ تا ۰/۷۵ در پائین دست توربین پیچ ارشمیدس پیشنهاد میشود.