آموزش شبیه سازی جریان حول توربین بادی محور عمودی با 6 پره

توربین‌های بادی به طور کلی انرژی باد را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. امروزه با افزایش تقاضای انرژی و رو به اتمام بودن منابع سوخت فسیلی، بهره ‌برداری از منابع پاک انرژی بیش از پیش اهمیت پیدا‌کرده است. انرژی باد نیز یکی از منابع مهم انرژی‌های تجدید‌ پذیر است که در عین پاک بودن، به‌طور رایگان و نامحدود در اختیار همه قرار دارد.

در توربین‌های بادی محور عمودی که به اختصار VAWT یا (Vertical Axis Wind Turbines) نامیده می شوند، روتور اصلی به صورت عمودی قرار میگیرد. مهم ترین مزیت توربین بادی عمودی این است که نیازی به تنظیم جهت قرارگیری نسبت به جهت باد ندارند و همچنین در ارتفاع کم نیز می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. در توربین‌ها یا روتورهای محور عمودی، محور دوران عمود بر سطح زمین و چرخش تیغه ها به موازات زمین است. و به همین دلیل سطحی که توسط باد به حرکت در می‌‏آید پس از نیم دور چرخش مجبور است در جهت عکس جریان باد به حرکت خود ادامه دهد و این مشکل سبب پایین آمدن ضریب توان آنها می شود. به همین دلیل در این روتورها منحنی پره از اهمیت خاصی برخوردار است. چون این توربین‌های بادی می‌بایست نزدیک‌تر به سطح زمین نصب شوند و در ارتفاع کم، سرعت باد کمتر است، انرژی کمتری از سایز مشخص توربین تولید می‌شود. جریان هوا نزدیک زمین و دیگر اشیا می‌تواند جریان مغشوش ایجاد کند که باعث پیامدهای لرزش، شامل سروصدا و خستگی یاتاقان‌ها می‌شود و در نتیجه هزینه‌ی نگهداری ممکن است افزایش یابد و عمر کاری کم شود.

در این آموزش سعی شده است تا جریان هوای پیرامون یک توربین بادی محور عمودی به کمک نرم افزار Ansys Fluent شبیه سازی گردد.

هندسه و شبکه بندی

هندسه مورد نیاز برای این تحلیل توسط نرم افزار Ansys Design Modeler تولید شده است. شبکه بندی مورد نیاز نیز برای این تحلیل توسط نرم افزار Ansys Meshing تولید شده است. نوع شبکه بندی مورد استفاده در این تحلیل از نوع بی سازمان بوده و تعداد کل سلول های تولید شده برای این هندسه برابر 76053 سلول می‌باشد.

مدل مورد استفاده

در این تحلیل برای بررسی جریان سیال از  مدل ویسکوزیته توربالنسی k-epsilon Standard  استفاده شده است و همچنین از تابع Standard Wall Function در نزدیکی دیواره ها استفاده شده است.

شرایط مرزی

ورودی جریان برای سیال هوا ورودی به صورت Velocity Inlet و برابر با m/s 5 در نظر گرفته شده است. خروجی جریان سیال نیز به صورت Pressure Outlet در نظر گرفته شده است. و همچنین شرط مرزی برای دیواره ها به صورت No slip  در نظر گرفته شده است. و همچنین برای در نظر گرفتن دوران روتور از Frame Motion استفاده شده است.

گسسته سازی معادلات

با توجه به نوع جریان، در این تحلیل از حلگر Pressure-Based برای حل معادلات استفاده شده و از الگوریتم  SIMPLE برای گسسته سازی معادلات کوپل شده سرعت و فشار استفاده شده است. معادله مومنتم به صورت Second Order Upwind  گسسته سازی شده اند.

نتایج حاصله به صورت کانتورهای فشار روی سطح و سرعت و همچنین خطوط جریان ارائه شده است.

خدمات شرکت پردازشگران مهر

برای مدلسازی و شبیه سازی جریان حول  توربین بادی محور عمودی با 6 پره در نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) با ما تماس بگیرید. شرکت ما کارشناسان را در زمینه های مختلف مهندسی جمع آوری کرده است تا از کیفیت شبیه سازی CFD اطمینان حاصل شود. شرکت مهر اولین شرکتی است که شما می توانید با اطمینان خاطر سفارش پروژه CFD خود را آنلاین انجام دهید. یکی از اهداف ما این است که استفاده از روش های قدرتمند محاسباتی دینامیک سیالات را افزایش داده و مهندسان و کسانی که به دنبال دانش حرفه ای در CFD هستند را آموزش دهیم.

شبیه سازی های دینامیک سیالات محاسباتی با خدمات ما آسان خواهد شد. برای آموزش کاربرد های CFD و نرم افزارهای شبیه سازی با ما تماس بگیرید. پیشنهاد ما به شما خدمات زیر است. آموزش فلوئنت ,آموزش دینامیک سیالات محاسباتی ,انجام پروژه فلوئنت,مشاوره CFD ,شبیه سازی با فلوئنت,انجام شبیه سازی با فلوئنت,مشاوره پایان نامه فلوئنت,آموزش پایان نامه فلوئنت. مهندسان با تجربه ما مشاوره پیشرفته و پشتیبانی فنی مناسب را برای پروژهای دانشگاهی و صنعتی در اختیار شما قرار خواهند داد. شرکت پردازشگران مهر دارای سال ها تجربه در مدیریت و انجام پروژه های CFD است. ما آماده ایم که بهترین خدمات شبیه سازی را در فیلدهای مختلف مهندسی به شما ارائه دهیم.