بررسی اثر پارامترهای هندسی بر روی آئرودینامیک توربین بادی محور عمودی وی شکل با استفاده از روش مومنتوم المان پره

این مقاله به بررسی اثر پارامترهای هندسی بر روی آئرودینامیک توربین بادی محور عمودی وی شکل با استفاده از روش مومنتوم المان پره می پردازد. برای این منظور از نرم افزار کد باز Qblade استفاده شده است. هندسه مورد نیاز، از هندسه توربین بادی وی شکل یک کیلو وات ساخته شده در شرکت بادران الکتریک انرژی استخراج شده است. متغیرهای مورد ارزیابی شامل نوع ایرفویل NACA (۰۰۱۲، ۰۰۱۵، ۰۰۱۸ و ۰۰۲۱)، زاویه حمله (۰، ۲، ۴ و ۶ درجه)، تعداد باله ها (۲، ۳ و ۴باله) و درجه انحراف باله وی شکل از محور قائم (۰، ۱۵، ۳۰ و ۴۵ درجه) می باشند. برای مطالعه نوع شکل باله، از باله های متقارن استفاده شده و ضریب توان و گشتاور خروجی به عنوان دو پارامتر کمی برای ارزیابی و مقایسه بین حالات مختلف انتخاب می گردد. نتایج نشان می دهند که با افزایش میزان ضخامت ایرفویل، مقدار ضریب توان خروجی کاهش می یابد. از طرف دیگر با افزایش زاویه حمله میزان ضریب توان خروجی کاهش می یابد. در مطالعه تعداد باله ها، مشخص شد که بیشترین میزان ضریب توان خروجی مختص ۴ باله است. در گام آخر با بررسی اثر زاویه وی باله بر روی ضریب توان خروجی، مشخص گردید که زاویه صفر یا حالت باله راست مستقیم بدون در نظر گرفتن تاثیرات دیگر، بهترین جواب را نسبت به زوایای دیگر نشان می دهد. اما با توجه به بیشینه بودن گشتاور خروجی توربین وی شکل با زاویه ۱۵ درجه نسبت به دیگر هندسه ها و همینطور ارائه ضریب توان نسبتا بالا برای گستره وسیعی از نسبت سرعت های نوک، این هندسه به عنوان حالت بهینه نسبت به پره مستقیم تعریف می گردد.