معرفی و مقایسه مدل‌های مومنتومی در تحلیل آیرودینامیکی توربین‌های بادی محور عمودی

در این تحقیق دقت حل و هزینه محاسباتی انواع مدل های مومنتومی که از روش های اساسی در مدلسازی آیرودینامیکی توربینهای بادی محور عمودی از نوع داریوس است، بررسی می شود. این روشها بر اساس نظریه مومنتوم (صفحه محرک) بوده و به طور گسترده در ارزیابی عملکرد توربین های محور عمودی مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین تلاش شده است تا مدلهای اولیه مومنتوم برای طراحی و تحلیل عملکرد این نوع توربین ها گردآوری شود. در ادامه سه مدل ایرودینامیکی از نوع مجرای جریان مورد بررسی قرار گرفته اند. این مدلها شامل مجرای واحد جریان (اس اس تی)، مدل مجاری چند گانه (ام اس تی) و مدل دو صفحهای مجاری چند گانه (دی ام اس تی) می باشد. هر یک از این مدلها دارای مزایا و معایبی هستند، اما به طور کلی می توان بیان کرد که روش دی ام اس تی با دارا بودن شاخص جذر میانگین مربعات، خطایی در حدود 2 درصد داشته که نسبت به دو روش قبل دارای دقت بیشتری است. این در حالی است که میزان خطای روش اس اس تی و ام اس تی به ترتیب سه برابر، و شش برابر روش دی ام اس تی است؛ لذا می توان بیان کرد که روش دی ام اس تی برای مدلسازی سریع و دقیق انواع توربین های داریوس روشی مناسب است.

introducing and comparing momentum models in aerodynamic analysis of vertical axis wind turbine

in this study, momentum models, which is one of the basic methods in the aerodynamics modeling of the vertical axis wind turbine, are examined. these methods are based on the theory of the momentum (actuator disc) and are widely used to evaluate the performance of vertical axis wind turbines. also it has been attempted to collect basic fair models for designing and analyzing the performance of these turbines. the following are the three models of the stream tubes: the sst model, the mst model, and the dual actuator mst or the same dmst. each of these models has the advantages and disadvantages that are fully discussed in this research.in this study, the solution accuracy and computational cost of various types of momentum models, which are basic methods in aerodynamic modeling of darius-type vertical axis wind turbines, are investigated these methods are based on the theory of the momentum (actuator disc) and are widely used to evaluate the performance of vertical axis wind turbines. also it has been attempted to collect basic fair models for designing and analyzing the performance of these turbines. the following are the three models of the stream tubes: the sst model, the mst model, and the dual actuator mst or the same dmst. each of these models has its advantages and disadvantages, but in general, it can be said that the dmst method, having the rsme index equal to 2 percent, which is more accurate than the previous two models. this is despite that the rsme of sst and mst models is three times and six times of dmst model, respectively. therefore, it can be stated that the dmst model is a suitable method for fast and accurate modeling of all types of darius turbines.