بررسي عددي تاثير زاويه گام هاي ثابت و متغير پره بر واماندگي ديناميكي جريان حول پره توربين بادي داريوس

توربين داريوس توربين بادي محور عمودي بر پايه نيروي برآ است كه به دليل طراحي ساده و عدم وابستگي به جهت باد مورد توجه محققان قرارگرفته است. به دليل افزايش زاويه حمله پره در سرعت‌هاي نوك پايين و ايجاد واماندگي ديناميكي، در اساس اين توربين‌ها با مشكل خود راه‌اندازي مواجه بوده و بازدهي كم تري نسبت به توربين هاي بادي محور افقي دارند. در اين مقاله، اثرات زاويه گام پره بر كاهش واماندگي ديناميكي اين توربين بادي داريوس بررسي شده و يك سامانه تنظيم زاويه گام (با زاويه گام متغير پره) پيشنهاد شده كه مي‌تواند دامنه و نرخ افزايش زاويه حمله در يك دور چرخش توربين را در مقايسه با توربين با زاويه گام ثابت تغيير داده و اثرات منفي واماندگي ديناميكي را از بين ببرد. در اين مطالعه، شبيه‌سازي‌ها به‌صورت غيردائمي و دوبعدي و با استفاده از CFD انجام شده و براي چرخش روتور توربين از روش شبكه‌بندي متحرك استفاده شده است. با مقايسه پره‌هايي با زواياي گام ثابت مختلف (°3± و°6 ± و°9± و°12±) نتيجه‌گيري شد كه تنظيم گام در زاويه °3سبب به تأخير افتادن جدايش جريان و كاهش واماندگي ديناميكي مي‌شود. همچنين، مشاهده شد كه يك توربين داريوس مجهز به زاويه گام متغير مي‌تواند در سرعت‌هاي نوك كم جدايش جريان را روي پره‌ها از بين ببرد و با به تاخير انداختن يا حذف واماندگي ديناميكي، سبب افزايش بازدهي در طي تمامي سرعت‌هاي كاري توربين (در مقايسه با توربين با زاويه گام ثابت) شود.