通过为太阳能和风力树提供多种简单的翼配置来提高达里乌斯风力轮机的性能
Wallaaldin Eltayeb1, Jarupula Somlal2, Arvind R Singh3
1Department of Electrical and Electronics Engineering, Koneru Lakshmaiah Education Foundation, Vaddeswaram, Guntur, 522502, Andhra Pradesh, India. walla129@gmail.com.
平面片通过增加起重和扭矩来提高垂直轴风力轮机 (VAWT) 的效率. 修改后的叶片显示出显著的性能增长,特别是在风中,改善了小规模的风能发电.
科学领域:
- 空气动力学 航空动力学
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 流体力学 流体力学 流体力学
背景情况:
- 垂直轴风力轮机 (VAWT) 在低速,风中效率高.
- 结构修改可以提高VAWT的空气动力学性能.
- 平板 (PFs) 增加了气翼曲,改善了起重和效率.
研究的目的:
- 为了研究平面对VAWT应用的NACA 2412气翼的影响.
- 分析曲角度和弦长度对空气动力学性能的影响.
- 为了评估各种雷诺兹数 (Re) 和倾斜速度比率 (TSR) 的性能.
主要方法:
- 使用不稳定的雷诺兹-平均纳维埃-斯托克斯 (URANS) 方程进行计算流体动力学 (CFD) 模拟.
- 切削应力传输 (SST) k-ω流模型的应用.
- 在高,中,低雷诺兹数下测试具有曲 (10-20度) 和不同和弦长度的配置.
主要成果:
- 配置0.7-10和0.8-10显著改善了扭矩和功率系数 (Cp).
- 与基线相比,0.8-10配置在TSR2.5时增加了Cp19.51%.
- 0.7-10配置在所有TSR中实现了最高的CP;三叶片设置将CP提高了43%.
结论:
- 简单的翻盖修改有效地提高了VAWT的空气动力学性能和效率.
- 经过修改的叶片在不同的雷诺兹数中显示出一致的扭矩增长.
- 经过PF修改的叶片显示出改善小规模风力轮机在风力变化的城市环境中的潜力.
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