کد خبر : 3835 پنج شنبه 21 اسفند 1393 - 15:10:39
تلاش-برای-بهبود-عملکرد-توربین-های-بادی

تلاش برای بهبود عملکرد توربین های بادی

سیناپرس: هاو هوو (Hui Hu) با برداشت حالت سه بعدی از توربین های بادی معمولی متوجه شد که بلندی، بزرگی و 3 تیغه بودن این توربین ها دارای 2 مشکل بزرگ است.

به گفته دکتر هوو،استاد هوا فضا دانشگاه ایالتی آیووا (Iowa State University)، بررسی جداگانه هر تیغه نشان داد با وجود بزرگی و حرکت دورانی ، باد مناسبی توط آن ها جذب نمی شود و بازدهی توربین بادی را  به اندازه 5 درصد کاهش می دهد.

مشکل دوم به تیغه های بزرگ و بلندی مربوط می شود که باعث ایجاد باد های ثانویه مزاحم در پشت توربین و کاهش انرژی تولیدی توسط توربین می شود.این فشار هوا معکوس بین 8 تا 40 درصد از تولید انرژی این توربین ها را می کاهد.

این مشکلات سبب شد تا استاد هوو و همکارش، آنوپام شارما (Anupam Sharma) استادیار دانشگاه آیووا  راه حلی را ارائه دهند.

 

دکتر هوو در این زمینه می گوید:کاری که ما کردیم اضافه کردن تیغه های گردان کوچک تر بود. این تیغه ها در دو مدل جداگانه مورد بررسی قرار گرفتند. در مدل اول تیغه های کوچک در بین تیغه های بزرگ قرار دارد که موتور و محور چرخنده این دو یکی است ولی در مدل دوم تیغه های کوچک از موتور چرخنده مجزا برخوردارند که این موتور در حد فاصله تیغه بزرگ و تیغه کوچک قرار دارد.

دکتر هوو در ادامه افزود: قرار دادن تیغه های کوچک می تواند راه حلی برای حل مشکل توربین های بادی و تولید انرژی بیشتر باشد. مدل های کامپیوتری و نتایج آزمایشات نشان می دهد استفاده از تیغه های کوچک در حدود 18 درصد تولید انرژی را افزایش می دهد. نکته قابل توجه اینجاست که تغییر 10 تا 20 درصدی در این تکنولوژی کار بسیار بزرگی است.

مرکز انرژی دانشگاه آیووا بودجه 116 هزار دلاری به طرح دو چرخنده اختصاص داده است. این طرح در سال 2014 جایزه برترین طرح انرژی های تجدید پذیر را از آن خود کرده است.

دکتر هوو با توجه به تجربیات فراوانش در بحث آیرودینامیکی و تونل باد، برای اجرای این طرح ابتدا قدرت نیروهای خروجی باد را محاسبه کرد و با بهره گیری از تکنولوژی های پیشرفته مانند تصویر برداری از سرعت یک ذره خاص متوجه شد که روند تشکیل باد خروجی در پشت توربین به چه صورت است و باد مسیر گردابی و چرخشی را چگونه طی می کند و همچنین چگونگی پخش باد و نقاط کم فشار و پر فشار را نشان داد.

در مرحله بعد شارما با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری پیشرفته توانست شبیه سازی گرداب، طراحی بهترین شکل آیرودینامیکی و تجزیه و تحلیل دینامیکی توربین بادی را محاسبه کند. طراحی شکل آیرودینامیکی شامل نحوه قرار گیری تیغه های کوچک، اندازه تیغ ها و جهت گردش تیغه از معیار های طراحی آیرودینامیکی به حساب می آید.

در این پروژه دکتر هوو و شارما با دو دانشجوی دکتری همکاری می کند که یکی از این دانشجویان، بهنام مقدسیان است.

دکتر هوو می گوید: مدل کامپیوتری شارما نسل جدید مدل های آزمایشگاهی را نشان می دهد و ما امیدوار هستیم که به عملکرد بهتر توربین های بادی دست یابیم.

یافتن عملکرد بهتر توربین ها زمانی آغاز شد که دکتر هوو و گروه تحقیقاتیش اثر پستی و بلندی زمین را بر روی انرژی تولید شده توربین های بادی بررسی می کردند .آن ها دریافتند که توربین ها در زمین های مسطح عملکرد مناسبی ندارد و انرژی تولیدی کمتری نسبت به سطوح دیگر دارند.

دکتر هوو در نهایت افزود: با تحقیق بیشتر، دانش ما در این زمینه افزوده خواهد شد و در بعضی از مواقع کار اصلی پیدا کردن خطا در کار ها است نه پیدا کردن راه حل ها.

منبع

 

 

کلید واژه ها: توربین های بادی مهندسان
نظرات شما

[کد امنیتی جدید]