Perde kullanımının Savonius türbini performansına etkisinin sayısal incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada dikey eksenli rüzgar türbini tiplerinden biri olan Savonius rüzgar türbininin perde kullanımı ile akış koşulları altındaki davranışları sayısal olarak incelenmiştir. Bu çalışmada Savonius türbini iki kanatlı olarak Solid Works programında modellenmiştir. Çalışma boyunca ANSYS Fluent yazılımı ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) metodundan faydalanılmıştır. (3 = 10°- 15° vc a = 30°- 60° olmak üzere farklı perde açılarında gerçekleştiren analizlerde moment ve güç kat sayılarındaki değişimler incelenmiştir. Perde kullanılmayan model için hesaplanan Cp değeri 0,161 iken perde kullanımı ile Cp değeri 0,18 değerine kadar ulaşmıştır. Perdeli modellerde maksimum Cp değeri perde açılarının (3 = 10° ve a = 55° olduğu modelde elde edilmiştir. Ayrıca bu çalışmada rüzgar türbini arkasında türbülans alanı oluştuğu fark edilmiş olup Savonius türbinlerinde performans arttırmak için perdeleme işlemi yapılırken Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) metodunun gerekliliği dile getirilmiştir.

In this study, the behavior of Savonius wind turbine, which is one of the vertical axis wind turbine types, under flow conditions with shield use was numerical investigated. In this study, Savonius turbine with two blades was modeled in Solid Works program. During the study, ANSYS Fluent software and computational fluid dynamics (CFD) method were used. The changes in the moment and power coefficients were investigated in the analyzes performed at different shield angles with p = 10 ° - 15 ° and a = 30 0 - 60 °. While the Cp value calculated for the model without shield is 0,161, the Cp value has reached up to 0,18 with the use of shield. In models with shields, the maximum Cp value is obtained in the model where the shield angles are P = 10 0 and a = 55 °. In addition, in this study, it was noticed that there was a turbulent field behind the türbine, and the necessity of the Computational Fluid Dynamics (CFD) method was expressed in the shielding process in order to increase the performance of Savonius turbines.