Name: شبیه سازی عددی و بررسی تجربی توربین¬های بادی مگنس با استوانه¬های دوار
SKU: 5699
Price: 220000 IRR
Availability: InStock

شبیه سازی عددی و بررسی تجربی توربین¬های بادی مگنس با استوانه¬های دوار

91صفحه فايل word

قابل ويرايش

1-1 مقدمه ای بر توربینهای بادی

امروزه انرژیهای نو، به سرعت در حال گسترش و نفوذ هستند و غفلت از آن، برای جوامع در حال رشد غیر قابل جبران خواهد بود. انرژی خورشیدی، بادی، بیوگاز، انرژی زمین گرمایی و انرژی امواج دریا از عمدهترین منابع انرژی پاک میباشند. عواملی نظیر تغییرات آب و هوایی و افزایش تقاضای مصرف انرژی برق در سراسر جهان، سبب رشد انرژیهای تجدیدپذیر، به خصوص انرژی باد شده است.

انرژی موجود در باد را میتوان با عبور آن از داخل پرههای یک توربین بادی و سپس انتقال گشتاور پرهها به ژنراتور، استخراج کرد. متداولترین نوع توربینهای بادی، توربینهای ملخی هستند که در انواع و اندازههای مختلف در سراسر جهان ساخته و نصب شدهاند (شکل1-1).

فهرست

عنوان صفحه

1…… فصل اول: مقدمه. 2

1-1 مقدمه‌ای بر توربینهای بادی ……………………. 2

1-2 استوانه چرخان …………………. 5

1-3 نیروی بالابر و کشش برای استوانه با حرکت چرخشی…………………………………………………………. .. .. 6

1-4 توربینهای بادی……………….. 7

1-4-1 توربینهای جریان بادی محور افقی.. 7

1-4-2 توربینهای جریان آزاد محور عمودی 9

1-5 وضعیت فعلی توربینهای بادی محور افقی مگنس……… 11

1-5-1 راه حلهای فناوری در طراحی مفهومی توربین بادی محور افقی مگنس…. 11

1-5-2 توربین محور افقی مگنس توماس 12

1-5-3 توربین بادی محور افقی مگنس آی تی 12

1-5-4 توربین بادی محور افقی مگنس جی پی.. 14

1-5-5 توربین محور افقی مگنس اصلاح شده جی پی.. 16

1-6 هدف از پژوهش حاضر…….. 17

2…… فصل دوم: تئوری توربینهای بادی.. 19

2-1 نحوه عملکرد توربین……… 19

2-1-1 حل جریان ایدهآل حول توربین بادی مگنس…. 19

2-1-2 طراحی مناسب… 21

2-2 تئوری توربین بادی ایدهآل…………… 21

3…… فصل سوم: معادلات حاکم بر مدل عددی.. 26

3-1 مقدمه…………. 26

3-2 فرضیات معادلات حاکم…………. 27

3-2-1 تجزیه رینولدز. 30

3-2-2 فرضیه بوزینسک… 31

3-2-3 مدلهای گردابه-لزج.. 32

3-2-4 اصلاح عدد رینولدز پایین………………….. 34

3-3 حل معادلات حاکم…………. 35

3-4 مدلسازی ناحیه دوار………….. 38

3-4-1 مدل قاب چرخان 39

3-4-2 مدل مش لغزنده. 39

3-4-3 معادلات مدل مش لغزنده. 39

4…… فصل چهارم: نتایج مدل آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی.. 42

4-1 مقدمه…………. 42

4-2 مدلسازی آزمایشگاهی…………. 43

4-2-1 تجهیزات آزمایشگاهی 44

4-3 مدلسازی دو بعدی جریان بر روی استوانه دوار در نرمافزار فلوئنت……… 50

4-3-1 هندسه مساله و شرایط مرزی 50

4-3-2 استقلال از شبکه. 52

4-3-3 اعتبار سنجی 52

4-4 شبیهسازی سه بعدی توربین بادی مگنس………….. 61

4-4-1 مقدمه 61

4-4-2 فرضیات و شبیهسازی عددی 61

4-4-3 هندسه مساله…………………………………………………………………..63

4-4-4 شرایط مرزی……………………………………………………………………65

4-4-5 استقلال نتایج از شبکه. 66

4-4-6 استقلال نتایج از گام زمانی.. 68

4-4-7 اعتبار سنجی 68

5…… فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات… 76

5-1 نتیجهگیری………….. 76

5-2 پیشنهادات……… 77

منابع

ی

ت

نمادها

نماد

نام فارسي

نام انگليسي

واحد

A

مساحت

Area

m²

C_d

ضریب پسا

Drag coefficient

بدون بعد

C_L

ضریب برا

Lift coefficient

بدون بعد

C_P

ضریب فشار

Pressure coefficient

بدون بعد

d

قطر استوانه

Cylinder diameter

m

F

نیرو

Force

N

L

طول مشخصه استوانه

Characteristic length of the cylinder

m

Re

عدد رینولدز

Reynolds number

بدون بعد

S

سطح

Surface

m²

U

سرعت جریان آزاد

Free stream velocity

m/s

Y⁺

وای پلاس

Y Plus

Dimension

u, v, w

سرعت

Velocity

m/s

a

نسبت چرخش استوانه

Spin rate

بدون بعد

V_θ

سرعت زاویه‌ای

Angular velocity

Rad/s

p

فشار

perssure

N/m²

علائم يوناني

نماد

نام فارسي

نام انگليسي

واحد

لزجت دینامیکی

Dynamic Viscosity

kg/m.s

لزجت سینماتیکی

Kinematic Viscosity

m²/s

دانسیته

Density of air

kg/m³

تنش برشی

Viscous stress

N/m²

λ

نسبت چرخش

Tip speed ratio

بدون بعد

ل

شبیه سازی عددی و بررسی تجربی توربین¬های بادی مگنس با استوانه¬های دوار

91صفحه فايل word

قابل ويرايش

1-1 مقدمه ای بر توربین­های بادی

فهرست

عنوان صفحه

1…… فصل اول: مقدمه. 2

1-1 مقدمه‌ای بر توربین­های بادی ……………………. 2

1-2 استوانه چرخان …………………. 5

1-3 نیروی بالابر و کشش برای استوانه با حرکت چرخشی…………………………………………………………. .. .. 6

1-4 توربین­های بادی……………….. 7

1-4-1 توربین­های جریان بادی محور افقی.. 7

1-4-2 توربین­های جریان آزاد محور عمودی 9

1-5 وضعیت فعلی توربین­های بادی محور افقی مگنس……… 11

1-5-1 راه حل­های فناوری در طراحی مفهومی توربین بادی محور افقی مگنس…. 11

1-5-2 توربین محور افقی مگنس توماس 12

1-5-3 توربین بادی محور افقی مگنس آی تی 12

1-5-4 توربین بادی محور افقی مگنس جی پی.. 14

1-5-5 توربین محور افقی مگنس اصلاح شده جی پی.. 16

1-6 هدف از پژوهش حاضر…….. 17

2…… فصل دوم: تئوری توربین­های بادی.. 19

2-1 نحوه عملکرد توربین……… 19

2-1-1 حل جریان ایده­آل حول توربین بادی مگنس…. 19

2-1-2 طراحی مناسب… 21

2-2 تئوری توربین بادی ایده­آل…………… 21

3…… فصل سوم: معادلات حاکم بر مدل عددی.. 26

3-1 مقدمه…………. 26

3-2 فرضیات معادلات حاکم…………. 27

3-2-1 تجزیه رینولدز. 30

3-2-2 فرضیه بوزینسک… 31

3-2-3 مدل­های گردابه-لزج.. 32

3-2-4 اصلاح عدد رینولدز پایین………………….. 34

3-3 حل معادلات حاکم…………. 35

3-4 مدل­سازی ناحیه دوار………….. 38

3-4-1 مدل قاب چرخان 39

3-4-2 مدل مش لغزنده. 39

3-4-3 معادلات مدل مش لغزنده. 39

4…… فصل چهارم: نتایج مدل آزمایشگاهی و شبیه سازی عددی.. 42

4-1 مقدمه…………. 42

4-2 مدل­سازی آزمایشگاهی…………. 43

4-2-1 تجهیزات آزمایشگاهی 44

4-3 مدل­سازی دو بعدی جریان بر روی استوانه دوار در نرم­افزار فلوئنت……… 50

4-3-1 هندسه مساله و شرایط مرزی 50

4-3-2 استقلال از شبکه. 52

4-3-3 اعتبار سنجی 52

4-4 شبیه­سازی سه بعدی توربین بادی مگنس………….. 61

4-4-1 مقدمه 61

4-4-2 فرضیات و شبیه­سازی عددی 61

4-4-3 هندسه مساله…………………………………………………………………..63

4-4-4 شرایط مرزی……………………………………………………………………65

4-4-5 استقلال نتایج از شبکه. 66

4-4-6 استقلال نتایج از گام زمانی.. 68

4-4-7 اعتبار سنجی 68

5…… فصل پنجم: نتیجه­گیری و پیشنهادات… 76

5-1 نتیجه­گیری………….. 76

5-2 پیشنهادات……… 77

منابع

ی

ت

نمادها

نماد

نام فارسي

نام انگليسي

واحد

A

مساحت

Area

m2

Cd

ضریب پسا

Drag coefficient

بدون بعد

CL

ضریب برا

Lift coefficient

بدون بعد

CP

ضریب فشار

Pressure coefficient

بدون بعد

1-1 مقدمه ای بر توربینهای بادی

1-1 مقدمه‌ای بر توربینهای بادی ……………………. 2

1-4 توربینهای بادی……………….. 7

1-4-1 توربینهای جریان بادی محور افقی.. 7

1-4-2 توربینهای جریان آزاد محور عمودی 9

1-5 وضعیت فعلی توربینهای بادی محور افقی مگنس……… 11

1-5-1 راه حلهای فناوری در طراحی مفهومی توربین بادی محور افقی مگنس…. 11

2…… فصل دوم: تئوری توربینهای بادی.. 19

2-1-1 حل جریان ایدهآل حول توربین بادی مگنس…. 19

2-2 تئوری توربین بادی ایدهآل…………… 21

3-2-3 مدلهای گردابه-لزج.. 32

3-4 مدلسازی ناحیه دوار………….. 38

4-2 مدلسازی آزمایشگاهی…………. 43

4-3 مدلسازی دو بعدی جریان بر روی استوانه دوار در نرمافزار فلوئنت……… 50

4-4 شبیهسازی سه بعدی توربین بادی مگنس………….. 61

4-4-2 فرضیات و شبیهسازی عددی 61

5…… فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات… 76

5-1 نتیجهگیری………….. 76

m²

C_d

C_L

C_P

m²

Y⁺

V_θ

N/m²