مطالعه عددی تاثیر افزودن تخلیه‌ی کرونا بر اساس محرک‌ پلاسما بر عملکرد کنترل جریان در یک توربین بادی محور افقی با سطوح زبر

نویسندگان

1 مهندسی هوافضا، دانشکده پردیس بین الملل کیش دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 مهندسی مکانیک، دانشگاه سوگانگ، سئول، کره جنوبی

3 دانشگاه تربیت مدرس

4 مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشکده پردیس بین الملل کیش دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
10.22075/jme.2023.29367.2382
چکیده

در میان انرژی‌های تجدیدپذیر، انرژی باد یکی از جذاب‌ترین روش‌های تولید انرژی مکانیکی هست و روشهای متفاوت کنترل جریان اعم از فعال، شبه فعال و غیرفعال توسط محققان مختلفی بررسی شده‌است. برای کنترل جریان سیال به روش فعال روی پره‌ی توربین بادی، عملگر تخلیه کرونا بر اساس پلاسما مناسب‌ترین روش برای کاهش جدایش جریان سیال بر روی پره توربین بادی محسوب می‌شود. در این مقاله، یک شبیه‌سازی عددی برای ادغام کنترل بار فعال با استفاده از تخلیه‌ی کرونا بر اساس محرک‌ پلاسما بر روی تیغه با زبری معین ارائه شده‌است. اثرات زبری، ولتاژ و فرکانس محرک بر پارامترهای آیرودینامیکی مانند نقطه جدایی جریان سیال، ضرایب لیفت و درگ نشان داده شده‌است. نتایج کارفعلی نشان داد که با افزایش ولتاژ و فرکانس محرک‌های پلاسما، ضریب لیفت افزایش می‌یابد. به طور کلی، در نظر گرفتن زبری برای سطح بیرونی پره، ضریب فشار بحرانی را تا حدود 50 درصد در مقایسه با سطح کاملاً صاف کاهش می‌دهد.