تعویق جدایش جریان بر روی پره‌ی توربین بادی با ترکیب اثر نیم پره و شیارهای طولی

در این تحقیق به بررسی اثر ترکیب هم‌زمان نیم‌پره  و شیار طولی در تعویق جدایش جریان ایرفویل متداول توربین بادی پرداخته شده است و چهار نوع شیار مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. شبیه‌سازی آئرودینامیکی انجام‌شده، بر اساس جریان پایای عبوری از روی ایرفویل nrel s809 و روش حل به‌صورت عددی و با استفاده از شبکه با سازمان انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که در عدد رینولدز 6^10 و با زاویه حمله 16.22 درجه ، با افزودن نیم پره، جدایش جریان از 0.47=x/c تا 0.67=x/cبه تعویق می افتد و ضریب برا  از مقدار 1.17 تا مقدار 1.92و به میزان 64%  افزایش می یابد. سپس با بررسی افزودن چندین نوع شیار طولی در لبه فرار ایرفویل مشاهده گردید که نوعی شیار سینوسی شکل با 45 درجه تقدم فاز بهترین کارایی را دارد و با انجام شبیه سازی های مختلف روی مقادیر دهانه، عمق و محل شیار سینوسی، مناسب‌ترینمقدار پارامترهای متغیر، به ترتیب با مقدار دهانه 3% وتر ، عمق 0.5% وتر و محل 0.85=x/cبه‌دست آمد که با حذف کامل جدایش جریان در رینولدز و زاویه حمله ذکرشده، ضریب برا تا مقدار 2.54و به میزان 117% افزایش می یابد.

Delay in flow separation on wind turbine blade by combining slat effect and longitudinal slot

This study is conducted on the effects of leadingedge slat and longitudinal slots in delaying the flow separation. The case study is a conventional wind turbine airfoil and four different types of slots have been investigated. The aerodynamic simulation is performed on the basis of a steady state air flow over the NREL S809 airfoil and the solution is obtained numerically using the structured grids. The results show that at Reynolds number of 1e+6 and an angle of attack equal to 16.22o, with the addition of leadingedge slat, the separation is delayed from x / c = 0.47 to x / c = 0.67 and the lift coefficient is increased by 64% (from 1.17 to 1.92). So, by adding several types of longitudinal slots, it is observed that a sinusoidal slot with 45o of phase lead, has the best performance.Through studying the values of the aperture, depth and location of the sinusoidal slot, the best values of these parameters were obtained as follows: 3% of the chord for the aperture value, 0.5% of the chord for the depth value and 0.85 for the x/c ratio. By completely removing the flow separation, at the mentioned Reynolds number with the same angle of attack, the lift coefficient has 117% increase, reaching the value of 2.54.