این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک امیرکبیر، جلد ۵۲، شماره ۴، صفحات ۱-۱۰
عنوان فارسی مطالعه تجربی و عددی توربین جزر و مدی عمود محور
چکیده فارسی مقاله توربین‌های جزر و مدی به منظور استفاده از انرژی عظیم جریان‌های دریایی و جزر و مدی استفاده می‌شوند. توربین‌های جزر و مدی بر اساس محور دوران خود به دو دسته محور افقی و محور عمودی تقسیم می‌شوند. در این پژوهش به بررسی پارامترهای موثر بر هیدرودینامیک جریان در یک توربین جزر و مدی محور عمودی هانتر پرداخته شده است. ابتدا توربین هانتر در مقیاس 1:20 ساخته شده و در محیط آزمایشگاهی مورد مطالعه تجربی قرار گرفته و سپس با استفاده از حل گذرای CFD به شبیه‌سازی عددی جریان پرداخته شده است. شبیه‌سازی در دو شرایط غیاب سطح آزاد و حضور آن به انجام رسیده است و از مدل آشفتگی SST k-ω برای هر دو آنالیز و روش VOF برای مدل‌سازی سطح آزاد بهره گرفته شده است. نتایج شبیه‌سازی با داده‌های آزمایشگاهی، صحت سنجی شده و تطابق مناسبی را نشان می‌دهد. ضریب قدرت بیشینه حدود 23 درصد است و در ضریب جریان بین 4/0 تا 43/0 اتفاق می‌افتد. نتایج شبیه‌سازی در غیاب سطح آزاد نشان می‌دهد با افزایش ضریب انسداد، ضریب قدرت افزایش می‌یابد به شکلی که در انسداد 2/0، ضریب قدرت از مقدار 8/4 درصد با افزایش 4/8 درصد به 2/13 درصد در انسداد 32/0 رسید. همچنین آنالیز سطح آزاد نشان می‌دهد، تغییر شکل سطح آزاد باعث ایجاد گشتاور بیشتری روی پره توربین می‌گردد؛ در حالی که متوسط ضریب گشتاور در غیاب سطح آزاد حداکثر 18/0 است، همین ضریب با وجود سطح آزاد با افزایش 120 درصدی به 4/0 می‌رسد و ضریب قدرت نیز 10 درصد افزایش می‌یابد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Experimental and Numerical study of a vertical axis tidal current turbine
چکیده انگلیسی مقاله One of the renewable energy sources is the vast energy present in sea and tidal currents. Tidal turbines can be classified as either vertical or horizontal based on their rotation axis. The present investigation concerns parameters that affect flow hydrodynamics in a vertical-axis tidal turbine. A 1:20 Hunter turbine model was manufactured and investigated in a laboratory followed by transient solution CFD simulations. The simulation was carried out for both rigid lid surfaces and free surface assumptions while SST k-ω turbulence model was used for both cases and volume of fluid method was employed for the free surface model. Simulations results verified by Empirical data which showed a good agreement. Power coefficient reached 0.23 at the best case scenario and the maximum power coefficient occurs at a flow coefficient between 0.4 and 0.43 for all investigated flows. The rigid lid CFD results demonstrated that for the rigid lid cases increasing blockage ratio also increases power coefficient such that the power coefficient at blockage ratio 0.32 is 13.2 which is 8.4 percent higher than the power coefficient for the 0.2 blockage with a 4.8 value. Furthermore the free surface simulations showed that the flow deflection on turbine region leads to a greater torque exerted on turbine blade. While the maximum mean torque coefficient for the rigid lid cases is 0.18, for the free surface cases the said coefficient reaches 0.4 showing a 120 percent increase. Additionally the free surface cases power coefficient increased 10 percent.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محمود رضا هاشمی |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران

مهدی مقیمی |
علم و صنعت

شهرام درخشان هوره |
علم و صنعت*مهندسی مکانیک

نشانی اینترنتی https://mej.aut.ac.ir/article_3243_c2337bb767e1c3c54a2dd2fcbf00cddb.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1252/article-1252-2205231.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات