طراحی یک نوع فلپ جهت افزایش توان تولیدی توربین باد محور افقی

Abstract

نصب سطوح برآافزا یا فلپ در لبه فرار معمولا بمنظور بهبود ضریب لیفت مقاطع آئرودینامیکی مورد استفاده قرار می گیرد. طرحهای مختلفی از فلپ برای کاربردهای مختلف تاکنون ارائه شده اند. در این تحقیق اثر افزودن فلپهای مسطح همراستا با خط انحنای مقطع پره به یک توربین باد محور افقی و بهینه سازی محل و میزان طول آن بررسی شده است. افزودن سطوح برآافزا به دلیل نیاز به تغییرات جزیی در پره‌های موجود نسبت به سایر روش‌های اصلاح هنندسه پره به منظور بهینه‌سازی آئرودینامیکی آن مقرون به صرفه تر است. اینکار باعث افزایش راندمان پره و در نهایت افزایش ضریب توان آن بدون نیاز به تغییر در هندسه پره مبنا می‌شود. برای تحلیل توان تولیدی از الگوریتم اندازه حرکت المان پره اصلاح شده و برای محاسبه ضرایب آئرودینامیکی مقطع پره از حل معادلات حاکم بر جریان بروش دینامیک سیالات محاسباتی استفاده شده است. توربین مبنا از نوع TU-BERT با توان نامی 2 کیلووات انتخاب شد. در این تحقیق محل و میزان طول سطح براافزا برای دستیابی به توان تولیدی ماگزیمم در سرعت باد 10 متر بر ثانیه بهینه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که سطوح برآافزا در صورت طراحی و چیدمان مناسب می تواند ضریب توان توربین TU-BERT را به میزان 39% نسبت به پره مبنا افزایش دهد.