مقایسه ایرفویل‌های مختلف در طراحی پره توربین بادی مقیاس کوچک کامپوزیتی با استفاده از نرم‌افزار q-blade

با صنعتی شدن کشورهای جهان سوم، میزان مصرف انرژی روند صعودی پیدا‌ کرده ‌است. با ‌توجه به آلودگی ناشی از سوخت‌های فسیلی، اهمیت انرژی‌های پاک مانند باد مشخص می‌شود. هدف از این پژوهش، طراحی توربین بادی مقیاس کوچک برای سرعت باد 5 متر بر ثانیه است. با بررسی سه ایرفویل fx63-137، e216 و naca 4412 و مقایسه نسبت ضرایب لیفت و درگ، ایرفویل مناسب e216 انتخاب شد. طراحی پره بر اساس تئوری المان پره و با استفاده از نرم‌افزار q-blade انجام شد. وتر ایرفویل در 13 مقطع مختلف بهینه شد. مرکز ایرفویل‌ها در محلی که بیشترین ضخامت را دارد قرار گرفت. برای بهینه‌سازی زاویه پیچش پره، از حداکثر نسبت ضریب لیفت به درگ که در زاویه حمله پنج درجه و در نسبت سرعت نوک چهار اتفاق می‌افتد، استفاده شد. با اصلاح کردن رینولدز اولیه، اثرات سه‌بعدی جریان در بازه نسبت سرعت نوک 3 تا 8 شبیه‌سازی شد. به ازای سرعت نوک چهار، ضریب توان 374/0 محاسبه شد. تنش معادل در پره با خواص کامپوزیت الیاف شیشه-اپوکسی به ضخامت‌ک میلیمتر محاسبه شد.