بهبود عملکرد آیرودینامیکی یک توربین بادی با جت دمشی و بهینه سازی گشتاور تولید شده با استفاده از روش تاگوچی

نویسندگان

1 استاد، دکترا مهندسی هوا و فضا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، خراسان رضوی، ایران

2 دکترا، مهندسی هوا و فضا، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، خراسان رضوی، ایران

doi
10.22044/jsfm.2021.10688.3367
چکیده

بهبود جدایش جریان اطراف توربین بادی محور افقی فاز ششم با تعبیه جت هوا بررسی شد. با استفاده از روش تاگوچی و با بهره گیری از پارامترهای کنترلی، ترکیب‌های بهینه و سطح اهمیت پارامترها در افزایش تولید گشتاور با استفاده از تجزیه و تحلیل نسبت سیگنال به نویز و واریانس به دست آمدند و گشتاورها بهینه شدند. مشخص شد که میزان اهمیت پارامترها بر افزایش گشتاور به ترتیب اهمیت شامل نسبت سرعت، موقعیت وتری و موقعیت طولی می‌باشد. در این راستا توربینی شامل دوازده جت به عرض 04/0 وتر محلی در موقعیت‌های وتری 1/0-3/0-5/0 و 7/0 با نرم افزار فلوئنت 2/18 و مدل آشفتگی kω- SST شبیه سازی و حل عددی انجام شد. مکان‌های طولی شامل سه قسمت بیرونی، میانی و داخلی هستند. نسبت‌های سرعت برای جت خروجی برابر 2/0،1/4،2/2، 8/2 و 2/3 می‌باشند. نتایج نشان دادند تغییرات گشتاور وابسته به تغییر در پارامترهایی بی بعد نظیر نسبت سرعت جت ، موقعیت وتری و موقعیت طولی می باشد. اثرات آیرودینامیکی جت‌ دوتایی، سه تایی و چهارتایی با جت تکی مقایسه و افزایش گشتاور به واسطه بهبود الگوی جریان در اثر اتصال مجدد جریان جدا شده از سطح تیغه علی الخصوص در قسمت نوک تیغه ملاحظه گردید. جت‌های بیرونی بر افزایش گشتاور تأثیر گذارتر بودند و در بهترین حالت، گشتاور تولید شده به واسطه ی جتT1به میزان 132% یعنی بیش از دو برابر افزایش یافت و به عنوان اوج افزایش گشتاور گزارش شد.