شبیه‌سازی جریان باد برای شناسایی نقاط مناسب نصب میکروتوربین‌های بادی
سعید قدسی، دانش‌آموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی انرژی تجدیدپذیر پژوهشگاه مواد و انرژی و مجری طرح گفت: افزایش علاقه در میان معماران به طراحی ساختمان‌های سازگار با محیط زیست منجر به استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در ساختمان‌ها شده است و در میان انرژی‌های تجدیدپذیر، انرژی بادی به دلیل راندمان بالا، دسترسی آسان و سازگاری با محیط زیست از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است. به منظور استفاده از توربین‌های بادی بر روی بام ساختمان‌ها یافتن مکان مناسب نصب در میزان توان خروجی توربین تاثیر بسزایی دارد.
مجری طرح اظهار کرد: در این پژوهش، جریان باد بر روی ساختمان خورشیدی پژوهشگاه مواد و انرژی به منظور شناسایی نقاط مناسب برای نصب میکروتوربین‌های بادی شبیه‌سازی و شناسایی شده است.
وی افزود: در این طرح پژوهشی سپس با توجه به ویژگی‌های جریان باد روی ساختمان، سرعت و شدت آشفتگی، برای میکرو توربین بادی محور قائم ترکیبی ساونیوس و H- روتور به صورت عددی شبیه‌سازی کامپیوتری و توان خروجی آن محاسبه شده است.
این پژوهشگر تصریح کرد: شبیه‌سازی‌ها به صورت سه بعدی و با استفاده از مدل‌های آشفتگی مبتنی بر معادلات ناویر-استوکس متوسط گیری شده در نرم‌افزار فلوئنت انجام شده است. همچنین به منظور اعتبارسنجی، نتایج با تست تونل باد مقایسه شده و نتایج پژوهش نشان می‌دهد که مساله جواب واحدی ندارد و چندین مکان برای نصب توربین بادی مناسب هستند.
قدسی خاطرنشان کرد: این پژوهش در دو بخش انجام شده است؛ در بخش نخست جریان باد بر روی ساختمان با استفاده از روش‌های CFD شبیه‌سازی شد و ضمن بررسی تاثیر ساختمان بر روی جریان باد مکان‌هایی که مستعد برای نصب توربین‌های بادی کوچک است، شناسایی شدند. در بخش دوم در راستای ادامه فعالیت‌های انجام شده در زمینه توربین‌های بادی کوچک شهری، یکی از توربین‌های ساخته شده در پژوهشکده انرژی انتخاب و تحت شرایط باد بر روی ساختمان شبیه‌سازی شد.
مجری طرح با اشاره به مهم‌ترین نتایج حاصل از این پژوهش گفت: سرعت‌های وزش باد در منطقه‌ای که ساختمان خورشیدی در آن واقع است، پایین بوده؛ اما می‌توان با شناسایی نقاط مناسب جهت نصب توربین‌های بادی کوچک از این پتانسیل نیز جهت تولید برق استفاده کرد.
وی افزود: شبیه‌سازی جریان بر روی ساختمان نشان می‌دهد که این مساله جواب واحد ندارد و شش مکان بهینه و مناسب بر روی ساختمان، پتانسیل نصب توربین بادی را دارند.
قدسی تصریح کرد: روی ساختمان مورد بررسی عوامل خارجی نظیر کلکتورهای خورشیدی، نورگیر و بادگیر وجود دارد که در نگاه اول تصور می‌شود که مانعی در مقابل باد هستند؛ اما پس از بررسی و شبیه‌سازی این عوامل خارجی بر روی ساختمان مشاهده شد که برخی از این موانع بر روی جریان باد تاثیر مثبت داشته و باعث افزایش سرعت باد می‌شوند.
بر اساس این گزارش، این طرح با راهنمایی دکتر مجید جمیل و مشاوره دکتر محمد لایقی از دانشگاه تهران در پژوهشکده انرژی پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است.
No tags for this post.
