ارزیابی اقتصادی و مقایسه عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی h-شکل و v-شکل در شهر زاهدان

در این تحقیق، دو نوع توربین محور عمودی از منظر آیرودینامیکی و اقتصادی مورد ارزیابی قرار گرفته است. توربین‌های مورد استفاده دارای پره‌های صاف و مستقیم (h شکل( و زاویه‌دار )v شکل) بوده که دارای مشخصات ابعادی برابری هستند. این مشخصات متناسب با شرایط اقلیمی شهر زاهدان و توزیع سرعت باد میانگین در این منطقه لحاظ شده است. برای ارزیابی آیرودینامیکی توربین‌ها از روش نیمه تحلیلی d‌m‌s‌t استفاده شده است. نتایج این ارزیابی نشان می‌دهد که توان تولید شده در نوع v شکل بسیار کمتر از نوع h شکل می‌باشد که این موضوع ناشی از کاهش مساحت موثر توربین و همچنین کاهش گشتاور تولید شده توسط روتور آن است. از سوی دیگر، توان منفی هنگام راه‌اندازی در نوع وی-شکل حدود هفت برابر کمتر از نوع h شکل بوده و این موضوع موجب بهبود راه‌اندازی این نوع توربین خواهد شد. از نظر اقتصادی نیز هزینه تولید انرژی متوسط سالیانه برای توربین وی-شکل حدود 10 دلار می‌باشد که نسبت به هزینه 66 دلاری نوع h شکل بسیار است و این موضوع موجب کاربردی‌تر شدن توربین vٓ-شکل در مقیاس شهری و کوچک می‌شود.

a comparative study of the aerodynamic performance and economic viability of h-shape and v-shape wind turbines in the climate of zahedan city

this research evaluates two types of vertical axis turbines from both an aerodynamic and economic perspective. the turbines used in this study have straight (h-shaped) and angled (v-shaped) blades, with equivalent dimensional characteristics that are suitable for the climatic conditions and average wind speed distribution in zahedan city. the aerodynamic evaluation of the turbines was conducted using the semi-analytical dmst method. the results indicate that the v-shaped turbine generates significantly less power than the h-shaped turbine due to the reduction of the effective area of the turbine and the torque produced by its rotor. however, during startup, the v-shaped turbine exhibits about seven times less negative power than the h-shaped turbine, which improves the overall startup process. economically, the cost of energy production per kwh for a v-shaped turbine is approximately 20% lower than that of an h-shaped one. this makes the v-shaped turbine a more suitable option for urban and small-scale applications.