فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، عملکرد آیرودینامیکی یک توربین باد محور افقی مرجع و مقیاس بزرگ تحت اثر تغییرات باد ورودی به صفحه‌ روتور ناشی از لایه‌ مرزی اتمسفری و آشفتگی جریان باد ارزیابی شده است. مدل‌سازی جریان برشی باد به روش اختلاط طولی و برای تحلیل آشفتگی باد از محاسبه‌ سری‌های مبتنی بر فرکانس گردابه و سرعت میانگین جریان استفاده شده‌ است. نیروهای آیرودینامیکی روتور با روش اصلاح‌شده‌ ممنتوم-المان پره‌ ناپایا در شرایط نامی توربین محاسبه و اعتبارسنجی روش با نتایج توربین باد مرجع 5 مگاواتی NREL انجام شده است. پروفیل سرعت‌های ورودی به صفحه روتور با مقادیر ضرایب زبری سطح 01/0 تا 5/0 و آشفتگی در زبری 5/0 با شدت یک تا 15 درصد بررسی شده‌اند. نتایج نشان داد، مقدار میانگین توان در حالت بیشینه زبری، 160 کیلووات کاهش‌یافته‌ است. افزایش شدت آشفتگی موجب غیریکنواختی در منحنی تراست و گشتاور شده و در شدت آشفتگی 15 درصد، مقدار بیشینه‌ نیروی تراست، 50 کیلونیوتن و مقدار کمینه‌ آن 25 کیلونیوتن افزوده ‌شده ‌است. همچنین به بیشینه‌ و کمینه‌ گشتاور، به‌ترتیب مقدار 750 و 250 کیلونیوتن متر اضافه شده ‌است.