مطالعه عددي توربين بادي سه پره محور افقي با پروفيل مقطع NACA23012

Numerical study of three-blade horizontal axis wind turbine with NACA23012 cross section profile

در اين مقاله به مطالعه و شبيه سازي يك توربين بادي سه پره افقي با پروفيل NACA23012 پرداخته شده است. بدين صورت كه ابتدا ده ايرفويل را با توجه به فاصله از ريشه پره، طول وتر ايرفويل و زاويه نصب آنها در گمبيت رسم شده سپس سطح ده ايرفويل متناظر هر نقطه روي ده ايرفويل به هم وصل مي شوند كه اين خطوط سطح بيروني پره را مشخص مي كند كه باعث مي‌شود يك پره توربين باد شكل بگيرد. هندسه مورد نظر در نرم افزار گمبيت ترسيم و شبكه بندي شده و در انتها در نرم افزار فلوئنت تحليل شده است. نتايج نشان داد كه با افزايش زاويه حمله و افزايش مساحت برخورد سيال با پروفيل ضريب پسا افزايش يافته است. در ادامه مشاهده شد كه در زواياي حمله 6 و 8 درجه كمترين مقدار C_d/C_l بدست مي آيد. در نتيجه در شبيه سازي توربين باد از اين زوايا استفاده شد. قسمت دوم نتايج كه مربوط به شبيه سازي سه بعدي توربين بادي بود، مشاهده شد كه با افزايش سرعت سيال يا هوا مقدار نيروي برا و پسا افزايش مي يابد. علت اين امر رابطه مستقيم نيروي پسا و برا با توان دوم سرعت مي باشد. در پايان مشاهده شده كه افزايش زاويه حمله باعث افزايش نيروي پسا و برا مي شود. زيرا با افزايش زاويه حمله مساحت سطح برخورد سيال بشتر شده و از آنجا كه نيروي پسا و برا رابطه مستقيم با مساحت سطح برخور دارند، نيرو هاي پسا و برا افزايش مي يابد.