بررسي عددي طراحي بهينه و ساخت ميكروتوربين بادي ساونيوس

فاقد عنوان لاتين

درميان انرژي هاي نوظهور، انرژي بادي به دليل هزينه هاي پايين تر توليد انرژي، راندمان توليد انرژي بالا، دسترسي آسان و سازگاري با محيط زيست از جايگاه ويژه اي برخوردار است. هدف از اين مقاله بررسي طراحي بهينه پره توربين بادي ساونيوس مارپيچ، تعيين نيروهاي برا ، پسا و ضريب توان بهينه و رويكرد اقتصادي نصب ميكروتوربين بادي ساونيوس مارپيچ در مناطق مسكوني و شهري كه همه در راستاي بهينه سازي و افزايش بازدهي بيشينه در طراحي جديد بررسي شده است. بهينه سازي و طراحي مقطع پره در سه پروفيل با تابع درجه 3، 4 و 5 با استفاده از كد PSO در متلب و با شبيه سازي عددي با روش CFD در نرم افزار كامسول با مدل توربولانسي k-w صورت گرفته است. با تحليل و بررسي شبيه سازيهاي سه بعدي، پره بهينه با پروفيل تابع درجه 5 بهترين عملكرد را نشان داده است كه داراي حداكثر ضريب توان 0/34 مي باشد در صورتي كه توربين ساونيوس معمولي داراي حداكثر ضريب توان 0/23 مي باشد. توربين پيشنهادي در اين مقاله توانايي توليد توان 60 وات را دارد كه در مقايسه با نمونه هاي موجود در بازار با مشخصات مشابه توان توليدي بيشتري است.

Among new emerging energies, wind energy has a special place due to lower energy costs, high energy efficiency, easy access and environmental compatibility. The purpose of this paper is to investigate the optimal design of the blade of spiral Savonius wind turbine, the determination of the lift and drag forces, and the optimal power factor and the economic approach of installing the spiral Savonius wind turbine in urban and residential areas, all of which have been investigated in order to optimize and maximize the maximum return on the new design. Optimization and design of the blade section in three profiles has been done with the grade 3, 4, and 5 functions using the PSO code in MATLAB and numerically simulating by CFD method in COMSOL software with k-w turbulence model. By analyzing and investigating the three-dimensional simulations, the optimum blade with a order-5 function profile has shown the best performance that has a maximum power coefficient of 0.34, while the ordinary Savonius turbine has a maximum power coefficient of 0.23. The proposed turbine in this article is capable of generating 60 watts of power, which is more productive than the market examples with similar specifications.