شبیه سازی و تحلیل دنباله ی یک توربین بادی نمونه در مزرعه ی بادی با کمک دینامیک سیالات محاسباتی

در این مقاله، مکان مناسب جای گذاری توربین باد وستاس در یک مزرعه بادی با کمک نرم افزار CFX-ANSYS تعیین شده است. ابتدا هندسه کامل توربین باد ایجاد شده و یک شبکه بی سازمان در اطراف پره های آن تولید می شود. در ادامه، معادلات جریان روی توربین باد با اعمال معادلات اغتشاش و براساس معادله انتقال تنش برشی حل شده است. همچنین، کانتورهای سرعت باد در دنباله و برای مزرعه بادی شامل دو توربین باد متوالی با فواصل مختلف، استخراج شده و به وسیله آن رفتار فیزیکی دنباله توربین باد مشاهده شده است. با درنظرگرفتن دو توربین باد در فاصله های 5 و 5/7 برابر قطر روتور از یکدیگر، پروفیل های سرعت استخراج شده و مشخص گردید که حداکثر کاهش سرعت باد در عبور از توربین در ارتفاعی تقریبا برابر با پایه توربین و به ترتیب در فواصل 8 و 12 برابر قطر روتور اتفاق افتاده است. نتایج نشان می دهد که بازده بیشینه مزرعه بادی درصورتی که فاصله دو توربین 5 برابر قطر روتور و سرعت ورودی به ناحیه محاسباتی m/s10 باشد، 02/79 درصد است. زمانی که فاصله دو توربین 5/7 برابر قطر روتور و سرعت ورودی به ناحیه محاسباتی m/s15 باشد، مقدار بازدهی 52/78 درصد خواهد شد.