اثر زاويه حمله پره بر عملكرد توربين باد محوري عمودي داريوس با پره J- شكل

Effect of Blade Angle of Attack on the Performance of the Darius J-Shaped Vertical Axial Wind Turbine

انسان همواره به‌دنبال راه‌هايي براي توليد انرژي الكتريكي ارزان و دائمي است. يكي از اين راه‌ها، استفاده از توربين‌هاي بادي است. توربين‌هاي بادي محور عمودي به‌دليل مشكل راه‌اندازي و بازده پايين نسبت به توربين‌هاي محور افقي، كمتر مورد توجه قرار گرفته‌اند. از راه‌هاي بهبود عملكرد توربين‌هاي باد محور عمودي، تغيير زاويه حمله ايرفويل نسبت به باد است. در اين مطالعه، از روش ديناميك سيالات محاسباتي براي حل معادلات حجم محدود جريان استفاده شده است. زواياي مختلف حمله از 12- تا 10+ درجه و سرعت باد 10 متر بر ثانيه و چگالي 1/225 كيلوگرم بر متر مكعب و ويسكوزيته ديناميكي ثابت 1/825 پاسكال‌ثانيه استفاده شده است. نتايج نشان داد كه با افزايش زاويه حمله ايرفويل تا 10+ درجه، ضريب توان و گشتاور نسبت به حالت مرجع (صفر) كاهش مي‌يابد و با كاهش زاويه حمله ايرفويل تا 4- درجه، ضريب توان و گشتاور افزايش و بعد از آن در 8- تا 12- درجه كاهش مي‌يابد.

Humans are always looking for ways to produce cheap and permanent electricity. One of these ways is to use wind turbines. The vertical axis wind turbines are less sensitive due to the problem of the setup and low efficiency compared to the horizontal axis turbines. One way to improve the performance of VAWTs is to change the angle of attack of the wind turbine blade. In this study, the computational fluid dynamics method is used to solve the finite volume flow equations. Different angles of attack range from -12 to +10 degrees and wind speeds of 10m/s and density of 1.225kg/m3 and constant dynamic viscosity of 1.825psi were used. The calculations showed that by increasing the angle of attack of the blade to +10 degrees Cp and Torque decreased, by decreasing angle of attack of the blade to -4 degree, Cp and Torque increased, but by more decreasing AOA of -8 to -12 degrees Cp and torque decreased.