شبیه‌سازی و تحلیل دنباله یک توربین بادی نمونه در مزرعه بادی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی

در این مقاله، مکان مناسب جای‌گذاری توربین باد وستاس در یک مزرعه بادی با کمک نرم‌افزار cfx-ansys تعیین شده است. ابتدا هندسه کامل توربین باد ایجاد شده و یک شبکه بی‌سازمان در اطراف پره‌های آن تولید می‌شود. در ادامه، معادلات جریان روی توربین باد با اعمال معادلات اغتشاش و براساس معادله انتقال تنش برشی حل شده است. همچنین، کانتورهای سرعت باد در دنباله و برای مزرعه بادی شامل دو توربین باد متوالی با فواصل مختلف، استخراج شده و به‌وسیله آن رفتار فیزیکی دنباله توربین ‌باد مشاهده شده است. با درنظرگرفتن دو توربین باد در فاصله‌های 5 و 5/7 برابر قطر روتور از یکدیگر، پروفیل‌های سرعت استخراج شده و مشخص گردید که حداکثر کاهش سرعت باد در عبور از توربین در ارتفاعی تقریباً برابر با پایه توربین و به‌ترتیب در فواصل 8 و 12 برابر قطر روتور اتفاق افتاده است. نتایج نشان می‌دهد که بازده بیشینه مزرعه بادی درصورتی‌که فاصله دو توربین 5 برابر قطر روتور و سرعت ورودی به ناحیه محاسباتی m/s10 باشد، 02/79 درصد است. زمانی که فاصله دو توربین 5/7 برابر قطر روتور و سرعت ورودی به ناحیه محاسباتی m/s15 باشد، مقدار بازدهی 52/78 درصد خواهد شد.