تحليل مدل تئوري سيستم تركيبي پمپ توربين بادي آبكش هيدرونيوماتيك با نرم افزار ® Mathcad

Analysis of Theoretical model of a combinated Wind Driven hydro pneumatic Water Pumper with Mathcad

در تحقيق حاضر مدل تئوري سيستم هواي فشرده به عنوان جايگزين مناسبي در انتقال و ذخيره انرژي از توربين بادي بجاي ذخيره آب پمپاژ شده ، استخراج گرديده و شبيه سازي رايانه اي سيستم با استفاده از نرم افزار ® Mathcad انجام شده است. اصول كاري پمپ مذكور تشريح و خصوصيات سيستم تركيبي انرژي بادي با هواي فشرده ، سازگار با ظرفيت كمپرسور ارائه شده است، با توجه به نتايج حاصله كمپرسور پيچي دو مرحله اي انتخاب شد. همچنين نرخ افزايش دبي خروجي كمپرسور با افزايش سرعت باد و كاهش فشار خروجي كمپرسور تعيين گرديد.پمپ مذكور قادر است به طور خودكار با استفاده از هواي فشرده، آب را پمپاژ نمايد. سيستم بر پايه بده آب يك ليتر بر ثانيه متناسب با توان موجود روي محور توربين بادي پرپره با قطر پنج متر و براي ارتفاع پمپاژ 20 متر طراحي شده كه شاخص چاه هاي نيمه عميق است. نتايج شبيه سازي نشان داد در حالتي كه باد با سرعت 10 متر بر ثانيه بوزد، يك توربين بادي با سطح موثر 30 متر مربع، مولد يك كمپرسور دو مرحله اي، حداكثر داراي دبي 25 متر مكعب بر ثانيه در فشار خروجي 0/4 مگاپاسكال خواهد بود.

In this research the theoretical model of compressed air system as arecommended methodof reserve and transmit of energy inWind Driven Water Pumpers isderivate for water pumping. The computational simulation is accomplished with MathCAD®. The operational principles of new pump (hydro- pneumatic) are explained and wind energycompressed air multiple system properties compatible with compressor capacity are discussed. According to this simulation the two stage screw compressor is selected. The relation of increasing output capacity as a function of wind speed and output compressor pressure is determined. The mentioned pump is capable to pump the water with compressed air automatically. This system is working with a wind turbine of about 6.5 meter rotor diameter for pumping from wells of 20 meter head with one liter per second flow rate. Result of computational simulation showed that at 10 m/s wind speed the Wind Driven(hydro- pneumatic) Water Pumper with a double stage compressor, can pump 25 m3/s of water at 0.4 Mpa pressure