بررسی عملکرد توربین بادی ساونیوس در مجاورت یک ساختمان با مقطع دایروی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22060/mej.2024.22931.7695
چکیده

شهرهای بزرگ امروزی مملو از ساختمان‌های بلند با ارتفاع مختلف هستند که تقاضای انرژی زیادی دارند. از طرفی، تولید برق پراکنده بخش جدایی ناپذیر از این شهرها در کشورهای پیشرفته بشمار می‌آید. برای استفاده از توربین‌های بادی با مقیاس کوچک و تولید برق پراکنده، عملکرد این نوع از توربین‌های بادی بایستی در مجاورت ساختمان‌های مختلف در مناطق شهری مورد بررسی قرار گیرد. در این پژوهش، مشخصه‌های توانی یک توربین بادی ساونیوس رایج در مجاورت یک ساختمان بزرگ با مقطع دایروی در سرعت جریان باد 6 متر بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور، از توربین‌های بادی ساونیوس در فاصله بی‌بعد برابر با 2 نسبت به جداره ساختمان مورد نظر و در موقعیت‌های زاویه‌ای برابر با 30، 45، 60، و 90 درجه استفاده شده است. همچنین، برای درک اثر جهت چرخش توربین در مجاورت ساختمان مورد نظر، دو جهت چرخش ممکن یعنی چرخش رو به داخل و چرخش رو به خارج مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات برای سرعت نوک بی‌بعد 0/4،0/8، و 1/2  انجام گرفته است. داده‎های بدست آمده حکایت از تأثیر قابل توجه موقعیت زاویه‌ای و جهت چرخش روتور دارد. بررسی نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که، بسته به مقدار سرعت نوک بی‌بعد، با چرخش روتور رو به داخل و قرارگیری آن در موقعیت‌های زاویه‌ای 60 و 90 درجه بیشترین بهبود در ضریب توان در محدوده 208/72 تا 439/95 درصد نسبت به توربین نصب شده در جریان باد آزاد بدست می‌آید.