این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۱۰، صفحات ۲۳۶۷-۲۳۷۴
عنوان فارسی بررسی تاثیر زبری سطح زمین بر بازدهی مزارع بادی بزرگ با استفاده از روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ
چکیده فارسی مقاله 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.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله مزرعه باد،زبری سطح،دیسک محرک،لایه مرزی جوی،
عنوان انگلیسی Investigating the Effect of Surface Roughness on Efficiency of Large Wind Farms by Large Eddy Simulation
چکیده انگلیسی مقاله With the recognition of wind energy in the world, wind farms are expected to become more extended and cover increasingly larger surface areas. The most important issue in large wind farms is increasing power and efficiency. When wind turbines are deployed in large arrays, their efficiency decreases due to complex interactions among themselves and with the atmospheric boundary layer (ABL). When the length of the wind farms exceeds the height of the ABL by over an order of magnitude, a “fully developed” flow regime can be established. Since the length of the farm is larger than the atmospheric boundary layer thickness, changes in the streamwise direction can be neglected and the relevant exchanges occur in the vertical direction. In the wind farms established in the fully developed atmospheric boundary layer, the kinetic energy extracted by the wind turbines is transported into the wind-turbine region by vertical fluxes associated with turbulence. Surface roughness is one of the most important factors affecting this phenomenon. In this research, the effect of surface roughness on the efficiency of the large wind farm in the ABL by large eddy simulation is investigated. For this purpose, the large eddy simulation (LES) is applied to solve the turbulence flow equations. In this article wind turbines are modeled using the classical drag disk. The various surface roughnesses are modeled by logarithmic wall functions applied to the bottom of the domain. The results show that the efficiency and power of the wind farm are decreased by increase of surface roughness.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله مزرعه باد,زبری سطح,دیسک محرک,لایه مرزی جوی
نویسندگان مقاله وحید مزیدی شرف آبادی |
گروه مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

مانی فتحعلی |
گروه مهندسی هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10776_3e2f319d04c1984fbe09538517a9f4c9.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
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