بهبود ضریب توان توربین بادی محور عمودی داریوس به کمک ایرفویل های تغییر شکل پذیر

Abstract

تحقیقات در مورد استفاده از مواد هوشمند در بال هواپیماها برای افزایش عملکرد آنها و به دنبال آن استفاده از مواد هوشمند در ایرفویل توربین های باد سال هاست که آغاز شده است و نتایج این پژوهش ها نیز مطلوب بوده است. در این پژوهش، از دینامیک سیالات محاسباتی و معادلات URANS برای توربین بادی داریوس مجهز به ایرفویل تغییر شکل پذیر به منظور تعیین مقطع بهینه پره استفاده شده است، 250 ایرفویل توسط نقاط کنترل تصادفی تولید، درنرم افزار گمبیت، به طور غیرسازمان یافته و به صورت شبکه لغزان شبکه بندی شدند، سپس در انسیس به صورت دو بعدی با استفاده از مدل آشفتگی k-ω SST و الگوریتم PISOشبیه سازی شدند، نقاط کنترل و ضریب توان برای آموزش شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفتند و از الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی ضریب توان بهره گرفته شد. در این پژوهش از ایرفویل ناکا0015 به عنوان ایرفویل مبنا استفاده شده است، بهینه سازی برای دوحالت مختلف انجام شد. برای حالت اول(تعیین مقطع بهینه توربین در یک دور) میزان ضریب توان توربین بادی داریوس با مقطع بهینه واحد به میزان 42% افزایش یافت که مقطع پره (ایرفویل) نیز ترسیم شد. برای حالت دوم (تعیین مقطع بهینه در هریک از چهار ناحیه چرخش روتور) نیز بهینه ترین مقاطع (ایرفویل) بدست آمدند، افزایش 60% ضریب توان توربین نتیجه ی بهینه سازی برای حالت دوم بود