ارزیابی تاثیر نسبت سرعت نوک و سرعت آزاد باد بر عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی ترکیبی

در مطالعه ی حاضر، عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی ترکیبی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل و گسسته سازی معادلات حاکم بر جریان، روش حجم محدود به کار گرفته شده است. هدف از این تحقیق، ارزیابی تاثیر نسبت سرعت نوک (tsr) و سرعت آزاد باد (∞u) بر عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی ترکیبی داریوس-ساونیوس است. به این منظور، با کمک دینامیک سیالات محاسباتی(cfd) ، نتایج به دست آمده با داده های عددی و تجربی موجود در مطالعات گذشته اعتبارسنجی شده اند. همچنین، رفتار توربین بادی مورد نظر در مقادیر 3.5 و 2.5 ،1.5= tsr و m/s 10 و 5 = ∞u مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که در tsr های پایین، نفوذ هوا به داخل روتور بیشتر شده و این اتفاق باعث افزایش نیروی پسا توسط روتور داخلی می گردد. علاوه بر آن، با افزایش ∞u، ضریب گشتاور و ضریب توان هر دو افزایش یافته اند. نهایتا، روتور ترکیبی در 1.5 = tsr و m/s 10 = ∞u بیشترین توان را نسبت به حالت های دیگر تولید کرده، به طوری که بیشترین ضریب توان برابر 0.367 است.

evaluation of the influence of the tip speed ratio and free wind speed on the aerodynamic performance of the hybrid wind turbine

in the present study, the aerodynamic performance of a hybrid wind turbine has been investigated, numerically. to solve anddiscretize the governing equations, the finite volume method is applied. the aim of this study is to evaluate the effect of tip speedratio (tsr) and free wind speed (u) on the aerodynamic performance of the darrieus-savonius hybrid wind turbine. for this purpose, with the help of computational fluid dynamics, the obtained results have been validated with numerical and experimental data in previous studies. also, the behavior of the wind turbine in the values of tsr= 1.5, 2.5 and 3.5 and u= 5 and 10 m/s has been studied. the results obtained from this research show that at low tsrs, air penetration into the rotor is increased and this event increases the drag force by the internal rotor. in addition, with increasing u, both the torque and the power coefficient have increased. finally, the hybrid rotor generated the maximum power at tsr= 1.5 and u= 10 m/s compared to the other cases, in which the maximum power coefficient is equal to 0.367.