تحلیل CFD برای توربین بادی H – روتور به عنوان یک مبدل انرژی بادی با سرعت پایین

به نظر می‌رسد که توربین‌های بادی محور عمودی مانند توربین دالیوس (Darrieus) برای شرایط سرعت باد کم مناسب باشند، اما دارای بازده پایین در مقایسه با توربین‌های محور افقی هستند. یک تحلیل عددی کاملا دقیق در این کار معرفی شده‌است تا عملکرد کلی این توربین بادی را بهبود بخشد. مقایسه بین ابزارهای شبکه سازی ANSYS و گام بیت برای مدل‌سازی عددی به منظور خلاصه کردن یک توالی عددی نهایی برای عملکرد روتور داریلی انجام شده‌است. سپس این ترتیب مدل برای ایرفویل‌های مختلف تیغه به کار گرفته می‌شود تا بهترین عملکرد بدست آید. شبیه‌سازی‌های بدون ثبات برای نسبت‌های سرعت مختلف و براساس محاسبات آشفته URans با استفاده از رویکرد مش لغزشی انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که دقت شبکه کاری ANSYS با استفاده از مدل SST Kامگا بهبود می‌یابد اما برای مدل‌های آشفتگی دیگر توصیه نمی‌شود. علاوه بر این، این روش CFD در این مقاله برای ارزیابی عملکرد توربین با شکل‌های مختلف ایرفویل (‏۲۵ ایرفویل)‏مورد استفاده قرار می‌گیرد. نتایج، اشکال جدیدی را برای این توربین با بازده بالاتر نسبت به ایرفویل‌های معمولی تا ۱۰ % معرفی کرد. به علاوه، زاویه

Vertical axis wind turbines like the Darrieus turbine appear to be promising for the conditions of low wind speed, but suffer from a low efficiency compared to horizontal axis turbines. A fully detailed numerical analysis is introduced in this work to improve the global performance of this wind turbine. A comparison between ANSYS Workbench and Gambit meshing tools for the numerical modeling is performed to summarize a final numerical sequence for the Darrieus rotor performance. Then, this model sequence is applied for different blade airfoils to obtain the best performance. Unsteady simulations performed for different speed ratios and based on URANS turbulent calculations using sliding mesh approach. Results show that the accuracy of ANSYS Workbench meshing is improved by using SST K-omega model but it is not recommended for other turbulence models. Moreover, this CFD procedure is used in this paper to assess the turbine performance with different airfoil shapes (25 airfoils). The resu