بررسی تاثیر زبری سطح زمین بر بازدهی مزارع بادی بزرگ با استفاده از روش شبیهسازی گردابههای بزرگ | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 5, Volume 19, Issue 10, 1398, Pages 2367-2374 PDF (1.14 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| وحید مزیدی شرف آبادی; مانی فتحعلی* | ||
| گروه مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| با گسترش انرژی بادی در جهان مساحت مزارع بادی برای تولید توان بیشتر بهصورت چشمگیری در حال افزایش است. مساله مهم در مزارع بادی بزرگ، افزایش توان و بازده است. با افزایش توربینهای بادی در قالب مزارع بادی بزرگ، بازده این نوع مزارع بادی بهدلیل اندرکنش پیچیده بین توربینها با خودشان و با لایه مرزی جوی کاهش مییابد. زمانی که طول مزارع بادی یک مرتبه از ارتفاع لایه مرزی جوی بیشتر باشد جریان به حالت کاملاً توسعه یافته سوق پیدا میکند. چون طول مزرعه باد نسبت به ضخامت لایهمرزی اتمسفری، بسیار بزرگتر است، مزرعه باد در راستای جریان نامحدود فرض شده و از تغییرات در راستای جریان صرفنظر شده است. در مزارع بادی بزرگ که در داخل لایه مرزی کاملاً توسعه یافته قرار میگیرند، انرژی جنبشی جذبشده توسط توربینهای بادی بهوسیله انتقال انرژی بهصورت عمودی از لایههای بالای مزرعه باد به داخل آن تامین میشود. زبری سطح از عوامل مهمی است که تاثیر بسیار زیادی روی این پدیده میگذارد. در این پژوهش به بررسی اثر زبری سطح زمین روی بازده مزارع بادی بزرگ واقع در لایه مرزی جوی پرداخته شده است. برای این منظور از روش شبیهسازی گردابههای بزرگ برای حل معادلات جریان توربولانس بهره گرفته شده است. در این مقاله توربینهای بادی با استفاده از روش دیسک محرک مدلسازی شده است. برای اعمال تاثیر زبریهای متفاوت از توابع دیوار لگاریتمی روی دیواره ناحیه شبیهسازی استفاده شده است. نتایج این شبیهسازی نشان میدهد که با افزایش میزان زبری سطح توان مزرعه باد به میزان قابل توجهی کاهش مییابد. | ||
| Keywords | ||
| مزرعه باد; زبری سطح; دیسک محرک; لایه مرزی جوی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 510 PDF Download: 622 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,431,430 |
| PDF Download | 17,549,930 |