بررسي عددي رفتار توربين آبي جريان محوري با هد بسيار پايين

يكي از مشكلات امروز جوامع، كمبود سوخت هاي فسيلي و آلودگي هاي زيست محيطي اين سوخت هاست. در راستاي كاهش وابستگي به سوخت هاي فسيلي، يكي از روش هاي جايگزين استفاده از انرژي آب به عنوان يك نوع سوخت پاك جهت توليد برق و استفاده از نيروگاه-هاي آبي است. در سالهاي اخير نيروگاه هاي كوچك آبي براي توليد برق جهت مصارف محلي نقش پررنگ تري يافته اند. از مزاياي اين نيروگاه ها مي توان به نداشتن آلودگي و عدم آسيب به آبزيان و كم هزينه بودنشان اشاره كرد. تحقيق حاضر به ارزيابي عددي عملكرد نوعي ميكرو توربين جريان محوري از نوع پروانه اي با قابليت به كارگيري در بستر رودخانه (با هد خيلي پائين) به منظور توليد برق براي مصارف محلي و استفاده در ميكرونيروگاه مي پردازد. در كار حاضر پس از طراحي توربين به روش تحليلي، از روش عددي براي ارزيابي هندسه توليد شده، استفاده گرديده است. ابتدا پره هاي روتور و استاتور طراحي شده، وارد محيط TURBOGRID شده تا شبكه سازمان يافته بر روي آن‏ها توليد گردد. براي انجام شبيه سازي از نرم افزار CFX استفاده شده است. جريان ورودي آب به‏ صورت تراكم ناپذير فرض شده است. همچنين از روش K - ω SST براي مدل‏سازي جريان درهم استفاده شده است. در نهايت پس از طراحي توربين، ارزيابي عملكرد آن به صورت عددي براي ارتفاع هاي مختلف صورت پذيرفته و منحني هاي استاندارد آن استخراج و ارائه گرديده اند. بر همين اساس بالاترين راندمان محاسبه شده براي توربين 91% مي باشد.