ساخت و آزمایش یک توربین بادی محوری با بیشترین توانایی در جذب انرژی جنبشی جریان

هدف از مقاله حاضر ساخت و آزمایش یک توربین بادی محوری با ضریب توان بالاتر از 55% است. چرا که این ضریب توان بالاترین مقدار در جدیدترین نمونه های توربین های محوری ساخته شده است. بررسی حاضر منجر به ساخت طرحی جدید از یک توربین بادی کوچک شده که در اندازه گیری های تجربی حداکثر ضریب توان 68 الی 80 درصد را نشان داده است. اندازه گیری ضریب توان روتور دو پروانه ای توربین بادی با نتایج تئوری دو دیسک انتقال توان، که دست یابی به ضریب توان در حد 64 درصد را اثبات کرده، هم خوانی دارد. روتور توربین بادی شامل یک پروانه محوری سه پره ای و یک پروانه ترکیبی شش پره ای بهینه سازی شده است. قطعات توربین بادی با تکنولوژی چاپ سه بعدی ساخته شده اند. یک فن محوری بزرگ به صورت افقی نصب شده است تا جریان باد را ایجاد کند. روی محور روتور یک ترمز مکانیکی کوچک نصب شده است و برای ایجاد گشتاور ترمزی ثابت قابل تنظیم است. نیروی پسای روتور با استفاده از نیروسنج نوع اس که درون یک سازه ایرودینامیکی جاسازی شده، اندازه گیری شده است. توربین بادی کوچک ضریب توان بهینه خود را در جریان باد کم سرعت )در محدوده 1 تا 3 متر بر ثانیه( حفظ کرده است. آزمایش برای روتور توربین و برای توربین بادی دارای جدار و بازوهای تکیه گاهی انجام شده و نتایج تقریبا یکسان به دست آمده است.