Analiza numeryczno-doświadczalna łopaty z elementem sterującym w turbinach wiatrowych o pionowej osi obrotu
Autor
Rajca, Robert
Promotor
dr hab. inż. Jolanta Stacharska-Targosz, prof. PK
Data wydania
2004
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Celem pracy było przeprowadzenie analizy zjawisk przepływowych zachodzących przy opływie łopaty wirnika turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu prowadzące do uzyskania wyższych wartości współczynnika mocy Cp. Funkcją celu natomiast było uzyskanie największej wartości pola pod krzywą opisującą zależność współczynnika mocy w funkcji wyróżnika szybkobieżności: Cp= f(zn). Analizie poddano wyniki badań kilku modeli łopat oraz układu łopaty z elementem sterującym otrzymane dwiema metodami: na drodze doświadczalnej i numerycznej. Sprzężenia zwrotne pomiędzy zastosowanymi metodami polegające na wzajemnym uwzględnianiu wyników otrzymywanych w poszczególnych etapach pracy pozwoliły na właściwe ukierunkowanie badań, prowadzących do uzyskania rozwiązania konstrukcyjnego charakteryzującego najlepszymi własnościami aerodynamicznymi. Zakres pracy obejmował badania doświadczalne oraz symulację numeryczną prowadzone w szerokim zmiany wartości kąta natarcia α=-40°÷+40°, wzajemnego położenia kątowego łopaty oraz elementu sterującego β=0÷+20°, stosunku cięciw c1/c2=5÷1.5 oraz zmiany odległości pomiędzy elementami układu a=0÷5 mm, dla dwóch profili: symetrycznego (NACA0012) oraz niesymetrycznego (NACA23012). Badania doświadczalne w tunelu aerodynamicznym o zamkniętym obiegu powietrza przeprowadzono w laboratorium, dla następujących modeli: NACA23012 o długości cięciwy c=150mm, NACA0012 o długości cięciwy c=97mm, NACA23012 o długości cięciwy c1=97mm z elementem sterującym o profilu NACA23012 i długości cięciwy c2=52mm, NACA0012 o długości cięciwy c1=97mm z elementem sterującym o profilu NACA23012 i długości cięciwy c2=52mm. Symulację numeryczną przeprowadzono wykorzystując program z grupy CFD: FLUENT, dla modeli o identycznych parametrach geometrycznych, uwzględniając dwuwymiarowy charakter opływu profilu (2D). Teza pracy Istnieje możliwość podwyższenia wartości współczynnika mocy Cp turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu poprzez zastosowanie układu łopaty z elementem sterującym.
Klasyfikacja PKT
234300 Analiza numeryczna
371920 Maszyny i urządzenia energetyczne
442900 Energetyka o źródłach odnawialnych i inne rodzaje energetyki
230000 Matematyka
371900 Przemysł maszynowy
440000 Energetyka
370000 Budowa maszyn. Przemysł maszynowy i metalowy
Wydział
Wydział Mechaniczny
Licencja
Zasób udostępniany w ramach tzw. dozwolonego użytku (art. 28 u. o pr. a.)
Prawa dostępu
Zasób dostępny wyłącznie z komputerów Biblioteki PK
