اثرات پارامترهای نوسان ایرفویل توربین بادی در حضور سرعت لغزشی بر بارهای آیرودینامیک

یک ایرفویل توربین بادی توسط ابزار دینامیک سیالات به منظور بررسی اثر نوسان ایرفویل و شرط مرزی لغزشی بر کارآیی آن تحلیل شد. شرط مرزی لغزشی ناشی از اعمال سطح فوق آب گریز بوده است، چرا که سیالات روی سطوح فوق آب گریز می لغزند. سطوح فوق آب گریز می توانند یخ زدگی پره را به تاخیر بیندازند. این سطح بر ناحیه لبه جلویی فرض شده است. یخ زدگی پره بیشتر می تواند در این ناحیه رخ دهد. پارامترهای حرکت نوسانی ایرفویل به اندازه ای انتخاب شد که پدیده واماندگی دینامیکی مدل سازی شد. پدیده واماندگی دینامیکی سبب افزایش شدید بارگذاری روی پره می شود. واماندگی دینامیکی با ایجاد دو گردابه لبه جلویی وگردابه پشتی مرتبط است. سه فرکانس کاهیده نوسان 05/0= ، 08/0 و 12/0 و سه اختلاف فاز در طول های لغزشی متفاوت سطح فوق آب گریز بررسی شد. در این راستا مدل گذار sst برای تحلیل ایرفویل sd7037 در عدد رینولدز 104 times;4= اعمال شده است. نتایج نشان داده اند که اعمال یک سطح فوق آب گریز با طول های لغزشی نسبتاً پایین نمی تواند در حرکت نوسانی ایرفویل مفید باشد؛ اما در طول های لغزشی بیش از 100میکرون، ضرایب آیرودینامیک تغییر زیادی کرد. در بیشترین فرکانس نوسان، ضرایب برآ و پسا به ترتیب به اندازه 12 و 40% کاهش یافت. افزایش طول لغزشی تشکیل گردابه و زاویه ی واماندگی را به تعویق انداخته است.

Effects of Oscillation Parameters of a Wind Turbine Airfoil with Slip Velocities on Aerodynamic Loads

A wind turbine airfoil was analysed, using computational fluid dynamics (CFD) to study the oscillating effects and slip boundary conditions. The slip boundary condition is due to applying superhydrophobic surface. Fluids on these surfaces are repelled. The superhydrophobic surface can delay the icing on blades. The surfaces is assumed at the leading edge; the icing can occur on this region. The chosen oscillation parameters was enough for modelling dynamic stall. The dynamic stall cause a severe loading on the blade. This phenomenon is depicted by two vortices: leading edge vortex and trailing edge vortex. Three reduced frequencies are considered: in a range of slip lengths. In this regard, the TransitionSST model is applied for SD7037 airfoil with. The results showed that applying a superhydrophobic surface with low values of the slip length cannot be appropriate during the oscillating motion; but at the slip lengths larger than 100 microns, the aerodynamic coefficients are significantly changed. At the highest reduced frequency, the lift and drag coefficients are reduced about 12% and 40%, respectively. Increasing the slip length postponed the vortex formation and stall angle.