Study of NACA 0015 for Diffuser Design in Tidal Current Turbine Applications

انرژي جزر و مد قابل پيش بيني ترين شكل از انرژي هاي تجديد پذير است. انرژي جزر و مد به كمك سدبندي، حصار و فن آوري هاي امروزي مهار شده است. اين پ‍ژوهش، افزودن يك ديفيوزر به يك توربين جزر و مدي است كه بر بهره برداري از انرژي جنبشي جريان جزر و مدي متمركز شده است. قدرت توليد شده توسط توربين جزر و مدي به دليل وجود يك رابطه توان سوم بين قدرت و سرعت جريان است. افزايش جزيي در سرعت جريان به ميزان قابل توجهي قدرت خروجي را افزايش مي دهد. ديفيوزر دستگاهي است كه مي تواند محرك سرعت جريان باشد. تركيبي از يك ديفيوزر با يك توربين، مي تواند بهره وري از توربين جزر و مدي را افزايش دهد. بسياري از گروه هاي تحقيقاتي در حال سرمايه گذاريهاي قابل توجهي از لحاظ زماني و منابع مالي در اين حوزه در حال ظهور هستند. نتايج محدودي از تركيب يك ديفيوزر با يك توربين جزر و مدي موجود است كه اين هم به دلايل جديد بودن موضوع مورد بررسي، بزرگ و پر هزينه بودن تحقيقات و مشكلات نصب، هزينه راه اندازي و مسايل اختصاصي ديگر مي باشند. هدف از اين مقاله اين است كه به مطالعه ايرفويل NACA 0015 براي طراحي ديفيوزر براي توربين جزر و مدي بپردازد. شبيه سازي عددي ديفيوزر كه به بررسي سرعت و سرعت جريان توده در گلوگاه مي پردازد، انجام شده است. همچنين نيروي دراگ، براي مدل هاي مختلف ديفيوزر NACA 0015 محاسبه شده است.

Tidal energy is the most foreseeable form of renewable energy. Tidal energy can be harnessed by tidal barrage, tidal fence and tidal current technologies. Present efforts are focused on diffuser augmented tidal turbines that exploit the kinetic energy of the tidal currents. Power generated by a tidal current turbine is due to the cubic relationship between power and flow velocity. A minor increase in flow velocity can significantly increase the power output. A diffuser is a device that can help in stimulating flow velocity. Incorporating a diffuser around a turbine can increase the efficiency of the tidal turbine. Many research groups are investing considerable time and financial resources in this emerging domain. Limited results are available for diffuser augmented tidal turbines due to their emerging nature, large and costly research and development setup, startup cost and proprietary issues. The purpose of this paper is to study a NACA 0015 airfoil for diffuser design for tidal current turbines. Numerical simulation of the diffuser is carried out to check the velocity and mass flow rate at throat. The drag, for various NACA 0015 diffuser models is also calculated on the diffuser.