دانلود رایگان مقالات عمران و معماری

- توربین داریوس
- توربین سیلکوژیرو
- روتور ساونیوس
    در پره‏های توربین های داریوس و سیلکوژیرو از منحنی ایرفویل استفاده شده است که در سرعت های بالای باد بازده خوبی دارد. ایرفویل های سیلکوژیرو صاف بوده و جهت وگام پره‏ها در حین گردش روتور تغییر می‏کنند تا نیروی باد به حداکثر ممکن برسد. در شکل های (1و2) این دو روتور نشان داده است. در این روتورها از نیروی لیفت یا برا برای ایجاد حرکت استفاده شده است. اما روتور ساونیوس دارای دو پره نیم استوانه با منحنی نیم دایره ساده بوده، شکل (3)، و با استفاده از اصل اختلاف ضریب پسای داخل و خارج نیم دایره ( اصل پسای تفاضلی) کار می‏کند. در شکل (4) متغیرهای اساسی در طراحی منحنی پره ساونیوس نشان داده شده است. تاکنون مطالعات زیادی بر روی منحنی پره این روتورها با هدف کاهش ضریب پسای سطح در حال حرکت در جهت خلاف وزش باد و افزایش ضریب پسای سطح در حال حرکت در جهت وزش باد انجام شده است. پروفیل پیشنهادی توسط خود ساونیوس یک منحنی درجه 4 می‌باشد (روتور VI)[1]. آزمایش منحنی های پره مختلف در دانشگاه ایلینویز  (Illinois) در سال 1978 توسط خان نشان داد که بیشترین راندمان این روتورها حدود 35% می‌باشد [3].  کاوامورا و همکارانش در سال 2001 به مطالعه جریان اطراف روتور ساونیوس با استفاده از روش DDM (Domain Decomposition Method) پرداختند. آنها ضریب گشتاور و ضریب توان روتور را در سرعت های مختلف جریان هوا برای پره‌های نیم دایره ای مورد بررسی قرار دادند [4]. محققان کمیسیون انرژی کالیفرنیا زیر نظر حمید رهایی (سال2005)، با استفاده از نرم افزار NASA INS2D و کدهای CFD مختلف به بهینه سازی منحنی پره این روتورها پرداختند. آنها دو نوع پره مختلف با بالک وبدون بالک در انتهای روتور را مورد مطالعه قرار داده و توانستند با بهینه سازی منحنی پره، ضریب گشتاور روتور را تا 27% و ضریب توان ماکزیمم روتور را تا 40% افزایش دهند [5]. در این پژوهش ضریب توان روتورها در اعداد رینولدز مختلف جریان و زوایای مختلف پره نسبت به جریان باد ( در یک دوران کامل روتور) محاسبه شده و برای پره‌های مختلف با هم مقایسه شده‌اند. نتایج حاصل نشان دهنده اثر منحنی پره بر ضریب توان روتور می‌ باشد.