بررسی اثرات شکل سطح مقطع بر عملکرد توربین بادی بدون پره

Abstract

هدف اصلی طرح حاضر بررسی آزمایشگاهی و عددی برداشت انرژی آیروالاستیک از نوسانات ناشی از جریان عبوری از یک تیر مرکب پیزوالکتریک انعطاف‌پذیر نصب شده به صورت عمودی بر کف به عنوان پایه برای یک استوانه صلب با سطح مقطع‌های مربعی، دایره‌ای و ترکیبی به منزله یک پیکربندی ساده از توربین‌های بدون پره می‌باشد. در این آزمایش با استفاده از یک سیستم دمنده، جریان عبوری از روی توربین بادی بدون پره را تغییر داده و در نتیجه نوسانات آن، انرژی جنبشی حاصله توسط تکه پیزوالکتریک چسبانده شده در ریشه تیر الاستیک جذب شده است. با توجه به نتایج حاصله، حداکثر توان برداشت شده بدون بعد برای سطح مقطع1 در سرعت‌های حدود m/s 4/3 در حدود 8/1 و 50 برابر سطح مقطع3 و سطح مقطع5 بوده است. همچنین در این سرعت، سطح زیر نمودار توان برداشت شده بر حسب زمان برای سطح مقطع1 در حدود 6 برابر سطح مقطع3 بوده است. در این راستا، در سطح مقطع1 با افزایش سرعت از m/s 8/2 به m/s 4/3 مشاهده می‌شود که برداشت انرژی بدون بعد حدود 5/3 برابر رشد کرده، که این به معنای افزایش راندمان کاری سیستم در سرعت‌های بالاتر است.