فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

توربین‌های بادی نقش کلیدی در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر ایفا می‌کنند و با توجه به حرکت جهانی به سمت منابع انرژی پایدار، استفاده از این فناوری در حال گسترش است. این مقاله به بررسی تأثیر ناهماهنگی زاویۀ یاو بر ضریب توان (Cp) توربین بادی مرجع ۵ مگاواتی می‌پردازد. برای این‌منظور، شبیه‌سازی‌ها با استفادۀ دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) انجام شده است. ناهماهنگی یاو که به عنوان انحراف محور روتور از جهت باد غالب تعریف می‌شود، عملکرد توربین را تحت تأثیر قرار می‌دهد و موجب کاهش توان تولیدی و افزایش تنش‌های مکانیکی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد حتی ناهماهنگی زاویه‌ای به میزان ۲ درجه می‌تواند کاهش 1درصدی در ضریب توان را به همراه داشته باشد. در ادامه، عملکرد حسگرهای مختلف شامل بادسنج‌ها و جهت‌سنج‌های سنتی، سیم داغ، صوتی، لیدار (LiDAR) و حسگرهای میکروالکترومکانیکی (MEMS) از نظر دقت، محدودۀ کاری، دمای عملیاتی و زمان پاسخ‌دهی بررسی شده است. یافته‌ها نشان می‌دهد حسگرهای سیم داغ، صوتی و MEMS به دلیل دقت زیاد، پاسخ سریع و پایداری در شرایط محیطی متغیر، گزینه‌های برتری برای شناسایی زاویۀ یاو و سرعت باد هستند. همچنین، حسگرهای MEMS به دلیل طراحی فشرده، مصرف انرژی پایین و هزینۀ مناسب، راهکاری ایده‌آل برای بهبود عملکرد توربین‌های بادی و کاهش هزینه‌های نگهداری ارائه می‌دهند. نتایج این مقاله اهمیت حسگرهای پیشرفته را در بهینه‌سازی عملکرد توربین‌های بادی و افزایش کارایی انرژی باد نشان می‌دهد.