بررسی عددی پارامترهای هندسی موثر بر ضرایب برآ و پسا پره های از جنس پی وی سی

امروزه استفاده از انرژی های نو از جمله انرژی باد از دغدغه های فکری مهندسان انرژی میباشد. یک دسته از انواع توربین های باد، توربین های بادی خانگی کوچک ساخته شده از وسایل بازیافتی می باشد. برای این نوع توربین ها طرح ابتکاری برای ساخت پره استفاده از لوله های پی وی سی (PVC) می باشد. به گونه ای که برش متقارن این لوله ها به چندین قسمت، پره های مناسبی جهت ایجاد نیروی برآ برای بکارگیری در توربین های بادی خانگی ایجاد میکند. در این مقاله، هدف بررسی تاثیر پارامترهای هندسی نظیر قطر لوله پی وی سی، زوایای برش، پهنا و طول پره، سرعت باد و زاویه حمله، بر ضریب برآ و پسا این نوع پره ها می باشد. تحلیل توسط نرم افزار عددی فلوینت انجام شده است. در این مقاله، از لوله با قطر 200 میلی متر و ضخامتهای به ترتیب 4، 6 و 9 میلی متر استفاده شده است. این لوله به 3 یا 4 قسمت تقسیم شده و نسبت طول به قطر 2،3،4 و5 انتخاب شده و نسبت محیط نوک پره به محیط کل 0، 0/25 ، 0/75 ،1 استفاده شده است. در قسمتی دیگر از مقاله، از نرم افزار فلوینت برای بررسی و تحلیل جریان هوا بر روی پره های توربین بادی استفاده خواهد شد. جریان هوا با سرعت 5 متر بر ثانیه که سرعت متوسط شهر تبریز است، انتخاب شده و زاویه حمله پره های توربین از 0 تا 30 درجه است. با توجه به این ابعاد و فرایض از بین پره های طراحی و تحلیل شده با فلوینت، پره ای مناسب باید دارای کمترین نسبت ضریب درگ به ضریب برآ (لیفت) را داشته باشد. به منظور صحه گذاری، یک ایرفویل با شکل مشخص انتخاب و طراحی شده و در نرم افزار فلوینت شبیه سازی میشود و نسبت ضریب پسا (درگ) بر ضریب برآ بدست آورده می شود و با نتایج در مقالات سایر محققین مقایسه می شود تا بر درستی روش تحلیل و فرایض در فلوینت اطمینان کافی حاصل شود.

کلیدواژه ها:

بررسی عددی ، انرژی باد ، پره توربین بادی ، دینامیک سیالات محاسباتی