طراحي توربين بادي محور عمودي فراساحلي با پره‌هاي متخلخل

تبديل برق از باد به نيروي الكتريكي توسط توربين‌هاي بادي كوچك براي توليد برق كمك زيادي مي‌كند. از آن‌ها مي‌توان براي ساخت شبكه‌هاي مختلف از جمله شبكه‌هاي مستقل، متصل به شبكه و يكپارچه استفاده كرد. با توجه به اندازه و محل نصب، توربين‌هاي بادي كوچك براي كاربرد در جريان‌هاي رينولدز كم مناسب است. با هدف توسعه يك توربين بادي محور عمودي دريايي با پره متخلخل در اين پژوهش، شبيه‌سازي‌هايي بر روي ايرفويل‌هاي مختلف پروفيل‌هاي NACA سري 4، سري 5 و Selig در اعداد مختلف رينولدز 60000، 100000 و 140000 با استفاده از مدل استريم تيوب دوتايي چندگانه با تصحيح افت نوك انجام شد. علاوه بر مشخصات پره، پارامترهاي طراحي توربين مانند نسبت ابعاد و نسبت استحكام نيز با تغيير ارتفاع و وتر پره بررسي شد. اين مقاله تحليلي را براي طراحي يك توربين بادي محور عمودي سه پره براي افزايش عملكرد آيروديناميكي آن از نظر ضريب توان ارائه مي‌كند. رويكرد لوله جريان چندگانه دوگانه (DMST) با در نظر گرفتن تصحيح تلفات نوك، يك روش موثر پيش‌بيني عملكرد دقت مرتبه پايين‌تر براي تجزيه و تحليل طيف گسترده‌اي از طراحي‌هاي توربين به شيوه‌اي مقايسه‌اي با هزينه محاسباتي قابل‌توجهي كم‌تر است. اين مطالعه ايرفويل SeligS1046 را براي آزمايش‌هاي تونل باد در اعداد وتر هدف رينولدز در محدوده رينولدز ذكر شده مناسب نشان داد. نسبت ابعاد در اعداد مختلف رينولدز، در نسبت ابعاد 1.0 در اعداد رينولدز كم‌تر و همچنين بالاتر در محدوده خوبي از TSR مناسب‌تر مي‌باشد. همچنن نسبت استحكام 0.17 براي افزايش عملكرد توربين در محدوده آزمايش شده مناسب است.