پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1396
پدیدآورندگان:
سلمان صادقی [پدیدآور اصلی]، محمد حسن کیهانی[استاد راهنما]، اسمعیل محمودی[استاد مشاور]
چکیده: هدف از این پژوهش بررسی تأثیر اصلاح سه‌بعدی ضرایب آئرودینامیکی پره‌ی آزمون توربین بادی مکزیکو بر جواب‌های به‌دست‌آمده از مدل خط عملگر پیاده شده در نرم‌افزار متن‌باز اوپن فوم است. روش‌های مختلفی برای اصلاح ضرایب برآ و پسای دوبعدی وجود دارد. در این پژوهش با شبیه‌سازی پره‌ی آزمون مکزیکو در نرم‌افزار فلوئنت و با استفاده از روش سرعت محوری کاهش‌یافته، ابتدا ضرایب برآ و پسا برای سه مقطع خاص از پره و برای سه سرعت 10، 15 و 24 متر بر ثانیه اصلاح گردیدند. بررسی نتایج حاصل از اصلاح سه‌بعدی نشان داد که در مقاطع نزدیک به ریشه، ضرایب به‌دست‌آمده تفاوت بیش‌تری با ضرایب اصلاح‌نشده دارند. ضریب برآی محاسبه‌شده در نزدیک‌ترین مقطع انتخابی به ریشه و برای حالت تلاطم، 8 درصد کمتر از ضریب برآی دوبعدی محاسبه ‌شده است. با افزایش فاصله از ریشه به دلیل شکل‌گیری گردابه‌های نوک، نتایج اصلاح‌شده همگرایی بیشتری با ضرایب دو‌بعدی از خود نشان دادند به‌طوری‌که در نزدیک‌ترین مقطع به نوک پره، ضریب برآی به‌دست‌آمده برای حالت تلاطم 5 درصد بیشتر از ضریب دوبعدی گزارش شده است. مدل خط عملگر در پیش‌بینی رفتار جریان حول توربین‌های بادی محور افقی بسیار قدرتمند عمل می‌کند. به دلیل عدم نیاز به شبکه‌بندی جریان حول لایه‌مرزی سرعت، سرعت محاسبات بالا نیز از دیگر ویژگی‌های مدل خط عملگر است. با اعمال ضرایب اصلاح‌شده به مدل خط عملگر، نتایج به‌دست‌آمده برای پارامترهای عملکردی توربین مورد بررسی قرار گرفت. با اعمال ضرایب اصلاح‌شده، دقت پیش‌بینی نتایج مربوط به ترم‌های سرعت افزایش پیدا کرد. در r=1.377 m نتیجه مربوط به تخمین ترم محوری سرعت 4 درصد بهبود یافت. این کاهش خطای محاسبات در نتایج مربوط به تخمین توزیع نیروهای محوری و ومماسی روی پره نیز مشاهده شد به‌طوری‌که مدل توسعه‌یافته توانست 16 نیوتن از اختلاف نیروی محوری تخمین زده‌شده بکاهد. استفاده از ضرایب اصلاح‌شده باعث شد پارامترهای عملکردی توربین نظیر گشتاور کل و نیروی محوری کل نیز اختلاف کمتری با نتایج آزمایشگاهی پیدا کنند. میزان بهبود نتایج برای سرعت طراحی در محاسبه‌ی نیروی محوری کل 2 درصد و در تخمین گشتاور کل تولیدی توربین 3 درصد بوده است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#توربین بادی مکزیکو #شبیه‌سازی روتور کامل #ضرایب آئرودینامیکی اصلاح‌شده #روش میانگین رینولدز #مدل خط عملگر #شبیه‌سازی گردابه‌‌های بزرگ #پسباد
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)