بررسی پارامترهای تأثیرگذار بر عملکرد توربین‌های بادی محور عمودی (داریوس-ساوینیوس) به صورت تجربی

Abstract

از مباحث چالش بر‌انگیز در بهره‌گیری از انرژی بادی، استفاده از توربین‌های بادی در مناطق شهری است. با توجه به ساختار این مناطق، متداول است از توربین‌های بادی محور عمودی (داریوس-ساوینیوس) که مستقل از جهت باد عمل می‌کنند استفاده شود. همچنین با توجه به محدودیت فضای مناطق شهری بررسی پارامترهای این توربین‌ها در ابعاد مایکرو امری مهم و اجتناب‌ناپذیر به‌نظر می‌رسد. هدف از این پژوهش بررسی این توربین‌ها، پارامترهای تأثیرگذار بر آن‌ها و بهبود عمل‌کرد آن‌ها با بررسی پارامترهای مربوطه است. به منظور روش انجام پژوهش دو نوع توربین بادی ساوینیوس و داریوس در ابعاد مایکرو طراحی و ساخته شده‌اند و عملکرد آیرودینامیکی آن‌ها با بدست آوردن نمودار تغییرات ضریب توان بر حسب نسبت سرعت نوک پره مورد مطالعه قرار گرفته است. تأثیر سرعت باد بر توربین ساوینیوس به صورت تجربی بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که این توربین در سرعت‌های باد پایین عملکرد بهتری دارد. بخشی از خلاقیت و نوآوری این پژوهش ساخت توربین داریوسی بوده که امکان تغییر برخی پارامترهای تأثیرگذار را داشته باشد. این طراحی باعث کاهش هزینه‌ها است. دو پارامتر نسبت ابعاد و جایگاه بازوی نگه‌دارنده پره‌ها در توربین داریوس به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها نشان‌دهنده آن است که بهترین جایگاه برای بازوی نگه‌دارنده پره‌ها، ابتدا و انتهای پره است. همچنین به صورت تجربی مشاهده شد که توربین با نسبت ابعاد یک بهترین عملکرد را دارد.