افزايش بازده توربين بادي محور افقي با جايگزين كردن گنبد به جاي دماغه

increasing the efficiency of horizontal axis wind turbine by replacing rotor nose with a dome

در اين مقاله روشي جديد به منظور افزايش راندمان توربين بادي محور افقي ارائه شده است. تابع هدف در اين پژوهش افزايش توان خروجي توربين بادي است. به اين منظور يك گنبد به جاي دماغه توربين بادي جايگزين شده است كه وظيفه آن پخش كردن بادي است كه به مركز روتور برخورد مي كند. در واقع گنبد، بادي كه به مركز روتور برخورد مي كند را روي سطح پره ها سر مي دهد و با اين عمل تعداد دور روتور (RPM) افزايش ميابد و در نتيجه توان خروجي توربين بادي بيشتر مي شود. به منظور انجام فرآيند بهينه سازي، ابتدا طراحي اوليه توربين با نرم افزارQblade وطراحي گنبد با نرم افزار solidworkصورت گرفته است. سپس يك توربين بادي محور افقي به قطر روتور 100 سانتيمتر ساخته شده و دوحالت وجود و عدم وجود گنبد بر روي آن در تونل باد تست شده است. نتايج آزمايش هاي تئوري و عملي بيانگر افزايش 3درصدي بازده درتوربين بادي گنبددار مي باشد.

In this paper a new method is presented for increasing the efficiency of horizontal axis wind turbines. The objective of this research is to increase the output power of the wind turbines. For this purpose, a dome is used instead of the turbine nose to distribute the wind crossing the rotor center. Actually, the dome is responsible for gliding the wind over the blade surfaces to increase the speed of the rotor which results in a higher output power. The initial design of the turbine is done in Qblade software and the dome is designed using SOLIDWORKS. Then a horizontal axis wind turbine with rotor diameter of 100 cm is constructed and tested in the wind tunnel in two cases of with and without dome. The theoretical and experimental results show that the efficiency has increased by 3%.