بررسي عملكرد توربين بادي پوشش دار در تونل باد

Performance of Ducted Wind Turbine in a Wind Tunnel

در پژوهش حاضر عملكرد يك توربين بادي پوشش دار در مقايسه با توربين بادي معمول در تونل باد بررسي شده است. توربين هاي پوشش دار نوعي از توربين هاي بادي كوچك هستند كه يك ديفيوزر در اطراف روتور قرار گرفته و باعث افزايش دبي جريان هوا از ميان پره ها شده است و در نتيجه توان بيشتري را جذب مي كنند. پره توربين از كامپوزيت رزين پلي استر با الياف شيشه و به صورت توخالي ساخته شده است. پوشش مورد استفاده نيز به روش نورد نوارهاي فولادي روي سطح شيب دار ساخته شده است تا بتواند شكل ظاهري قابل قبولي نيز داشته باشد. طبق طراحي BEM، توان توربين بدون پوشش با درنظرگرفتن 20% افت توان به علت اصطكاك، اينرسي و بازده ژنراتور، 300وات در سرعت باد 10متر بر ثانيه است كه نتايج تونل باد، 165وات را در اين سرعت نشان داد. ارزيابي سامانه در تونل باد نشان داد كه توان توليدي سامانه پوشش دار نسبت به توربين معمولي به طور متوسط 37% بيشتر است. بيشترين توان توليدي توربين پوشش دار 286وات به دست آمد. سرعت روتور توربين پوشش دار به طور متوسط 61% بيشتر از توربين بدون پوشش بود كه باعث بالارفتن نسبت سرعت نوك پره مي شود.

In this study, the performance of a ducted wind turbine is compared with a bare one using wind tunnel results. Ducted turbines are a type of small wind turbines, which consist of a diffuser surrounding the rotor. The duct makes more air flow in rotor plain and as a result augments power production. The blade was fabricated, using resin polyester armed by glass fiber. Duct is formed by sheet metal rolling in slope to have an acceptable appearance. According to BEM design, predicted power for the bare turbine is 300W in wind velocity 10 m/s considering 20% loss due to bearing resistant, rotor inertia, and generator efficiency. Wind tunnel investigation revealed 165W power experimentally for bare wind turbine. The evaluation of the system in the wind tunnel showed that the power augmentation of the ducted system compared to the bare one was 37% higher on average. The maximum power augmentation of the ducted turbine was 286W. The rotor speed of ducted turbine was 61% more than the bare turbine, which increased the speed of the tip of the blade.