ارایه مدل آیرودینامیکی غیرخطی dmst به‌منظور بررسی رفتار آیروالاستیک مقطع پره انعطاف‌پذیر توربین باد اچ شکل

تحلیل آیرودینامیک توربین بادی محور عمودی از پیچیدگی بیشتری نسبت به توربین‌های محور افقی برخوردار است. در این پژوهش به منظور بررسی رفتار آیروالاستیک مقطع پره توربین باد محور عمودی اچ شکل از ترکیب مدل آیرودینامیک dmst که مربوط به توربین‌های محور عمودی است و مدل آیرودینامیک ناپایا وگنر و همچنین مدل واماندگی استاتیکی استفاده شده است. بر این اساس از مدل آیرودینامیکی dmst که مربوط به توربین بادی محور عمودی است، برای به دست‌آوردن دو پارامتر زاویه حمله و سرعت نسبی محلی استفاده شده‌است. از این دو پارامتر در ترکیب دو مدل آیرودینامیک وگنر و واماندگی استاتیکی که غیرخطی آیرودینامیکی را لحاظ می‌کنند، استفاده شده است و مدل جدید آیرودینامیک غیرخطی nfdmst ارایه شده است. مقطع پره به صورت یک و دو درجه آزادی به منظور تحلیل آیروالاستیسیته استاتیکی و دینامیکی مدل شده است. پره توربین باد محور عمودی در یک چرخش سرعت و زاویه حمله‌های متفاوتی را تجربه می‌کند و هدف از بررسی شناخت رفتار مقطع پره انعطاف‌پذیر، به دست آوردن سرعت ناپایداری در موقعیت‌های مختلف پره و مشاهده اثر غیرخطی‌های آیرودینامیک و سازه است. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که با لحاظ‌کردن آیرودینامیک غیرخطی نتایج از دقت مناسب‌تری برخوردار است. همچنین با توجه به بررسی مدل یک و دو درجه آزادی نقطه طراحی به لحاظ آیروالاستیک در آزیموس 90 درجه است که کمترین سرعت ناپایداری دینامیکی m/s45/2 است و تغییرات سرعت ناپایداری بالواره چرخان در یک دور چرخش حدود 6% است.

Investigation of Aeroelastic Behavior of Straight Bladed Vertical Axis Wind Turbine Using by Nonlinear Flexible DMST (NFDMST) Aerodynamic Model

The aerodynamic of Vertical Axis Wind Turbine (VAWT) is more complex than a horizontal axis wind turbine. In the present research, the combination of the Wagner unsteady aerodynamic model, static stall and Double Multiple Stream Tube (DMST) aerodynamic model have been used to investigate the aeroelastic behavior of VAWT. For this purpose, the DMST aerodynamic model, which is related to the vertical axis wind turbine aerodynamics model, has been used to obtain two parameters of the angle of attack and relative velocity. Then these two parameters have been applied to the Wagner nonlinear aerodynamics, which considers the effect of the static stall. This flexible nonlinear presented model based on DMST is called NFDMST aerodynamic model. Onedegree of freedom of typical section and twodegree of freedom model have been investigated for static aeroelasticity and dynamic aeroelastic behavior, respectively. The VAWT blade experiences a variety of attack angles and relative velocity in a spin, so the goal is to obtain the instability velocity in a different position and consider the effect of aerodynamic and structure nonlinearity. The results show that the nonlinear aerodynamic model has accurate results and the aeroelastic design condition associated with 90degree azimuth angle, in which the minimum instability velocity is 45.2m/s. In addition, the change of instability speed of rotating airfoil in a spin is about 6%.