ساختارهای آشفتگی جریان در ناحیه دنباله یک توربین باد به روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ

Abstract

در کار حاضر جریان حول یک توربین باد محور افقی با استفاده از روش شبیه سازی گردابه‌های بزرگ در سرعت‌های دورانی مختلف مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهند که افزایش سرعت دورانی باعث افت بیشتر سرعت در پایین دست جریان می‌شود. برای مثال در فاصله 1<em>D </em>پس از توربین باد در 6= <em>λ</em>2 سرعت کمینه 52 درصد سرعت اولیه است و پس از طی مسافت 6<em>D </em>این مقدار به 67 درصد سرعت اولیه می‌رسد. در 10 = <em>λ</em>3 سرعت کمینه 26 درصد سرعت اولیه است و پس از طی مسافت 6<em>D </em>این مقدار به 68 درصد سرعت اولیه می‌رسد. بسامد گردابه‌های جدا شده از پره با افزایش سرعت دورانی افزایش می‌یابند. گردابه‌های جدا شده از پره تمایل به پخش شدن در جهت عمودی دارند و با افزایش سرعت دورانی شدت پخش آن در جهت عمودی بیشتر می‌شود. تقویت گردابه‌ها در ناحیه دنباله دور در سرعت‌های دورانی بالاتر تنها بخاطر افزایش شدت چرخش نیست، بلکه بخاطر برخورد گردابه‌ها به یکدیگر و تشکیل گردابه‌های جدیدتر است. این موضوع در کارهای گذشته گزارش نشده است. همچنین افزایش شدت آشفتگی و تنش‌های برشی رینولدز در جهت جریان، بخاطر برش شدید جریان باد و تولید مکانیکی انرژی سینتیکی آشفتگی است.