وظيفه توربين های بادی

وظيفه توربين های بادی، تبديل انرژی باد به کار مکانيکی ( مانند آسياب بادی و حرکت وزنه ) و توليد الکتريسيته می‏ باشد.اين نوع توربين ها به دو دسته کلی محور افقی و محور عمودی تقسيم می‏شوند.
توربين های محور افقی دارای ساختمان و نصب پيچيده بوده و نصب آنها فقط در مناطق با باد دائمی و سرعت های بالای آن ارزش اقتصادی دارد[1]. دراين توربين ها سرعت دوران روتور بسيار بالا بوده ولی گشتاور آن ها کم است و از آنها بيشتر برای توليد برق استفاده می‏شود. اما توربين های محور عمودی که می ‏توان آنها را پدر آسياب های بادی دانست، دارای ساختمان و نصب بسيار ساده‏ای بوده و در سرعت ها و جهت های مختلف باد قابل استفاده می‏باشند. اين توربين ها، بر خلاف توربين های محور افقی، دارای سرعت دورانی کم و گشتاور زياد بوده و مستقل از جهت باد هستند. به دليل سرعت کم و گشتاور زياد، بعضي اشكال انتقال قدرت ازجمله هواي فشرده و هيدروليك برتري بيشتري نسبت به توليد مستقيم الكتريسيته در اين روتورها دارند2]،1[ . همچنين مطالعات و اندازه‏ گيري های انجام شده نشان می‏دهند از اين دستگاه می‏توان به عنوان وسيله‏ای در مقياس کوچک، برای توليد برق خانواده‏ های روستايي مناطقی که تا چند دهه ديگر هم ممکن است از برق بهره‏مند نشوند، استفاده نمود. همچنين به دليل ارزان بودن ساخت آن برای
 شرکت های بزرگ و دولت، اين وسيله می‏تواند برای کاربردهايي از جمله آبکشی از زمين و پمپاژ آب در صنايع کشاورزی و صنعت مورد استفاده قرار گيرد.
     در توربين ها يا روتورهای محور عمودی، محور دوران بر راستای افق و جريان باد عمود است و به همين دليل سطحی که توسط باد به حرکت در می‏آيد پس از نيم دور چرخش مجبور است در جهت عکس جريان باد به حرکت خود ادامه دهد و اين مشکل سبب پايين آمدن ضريب توان آنها مي شود. به همين دليل در اين روتور ها منحنی پره از اهميت خاصی برخوردار است[1].

مطالعه جريان اطراف روتور ساونيوس به کمک حل عددی و آزمايش در تونل باد

مطالعه جريان اطراف روتور ساونيوس به کمک حل عددی و آزمايش در تونل باد
    علي كياني فر  و  سيد محمد جوادی
چكيده در اين پژوهش اثر منحنی پره بر ضريب توان روتور ساونيوس، با استفاده از شبيه سازی عددی و آزمايش در تونل باد مورد مطالعه قرار گرفته است. 6 روتور با ابعاد يکسان و منحني پره مختلف  ساخته شده و با قرار داده شدن در تونل، اثر منحنی پره و عدد رينولدز جريان (سرعت باد) بر ضريب توان آنها بررسی شده است. همچنين با شبيه سازی عددی جريان اطراف روتورهای ساکن (با 5 منحنی نيم دايره يکسان با فاصله گپ مختلف) و محاسبه گشتاور اعمالی از طرف هوا (با استفاده از توزيع فشار روی سطح پره)، اثر سرعت باد و منحنی پره‌ بر  گشتاور مطالعه شده است. نتايج به دست آمده نشان می‌دهند با توجه به اختلاف ضريب پسای پره‌های مختلف در برابر جريان باد، منحنی پره بر ضريب توان و گشتاور روتورها مؤثر می‌باشد. همچنين نتايج نشان می‌دهند روتورهای II و VIدر يک دوران کامل روتور از ضريب توان و گشتاور بالاتری نسبت به ساير روتورها برخوردارند.
واژه هاي كليدي :  روتور ساونيوس، ضريب توان،  نسبت سرعت نوك پره،  منحنی پره.
آزمايش در تونل باد

Numerical and Experimental Study of Flow Fields
 in and around Savonius Rotors

A. Kianifar  -   M. Javadi

Abstract   In this research work the effects of the rotor curvature on power coefficient of Savonius rotors were studied by testing various rotors in a wind tunnel and simulating the model using numerical calculations. Six rotors with different configurations but similar dimensions were constructed and tested in a wind tunnel in order to examine the effects of rotor curvature and Reynolds number on power coefficient. Numerical calculation of air flow around the stationary rotors and the exerted torque of air flow carried out using pressure distribution model on the rotor surface. Also, the effect of the wind velocity and the shape of rotor curvature on torque were analyzed. The results show a substantial difference between the drag of various rotors. Also the shape of rotor has a significant effect on the power coefficient and the rotor torque as well. The results indicate higher values of Cp and torque in the case of rotors number II and IV in comparison with other rotors.
Key Words Savonius rotor, Coefficient of Power, Rotor Curvature, Ratio of Tip Speed.