مطالعه تجربي و عددي پارامترهاي موثر بر عملكرد توربين جزر و مدي عمود محور

كارشناسي ارشد

گسترش روزافزون نياز به انرژي، محدوديت منابع فسيلي، آلودگي زيست محيطي ناشي از سوختن مواد فسيلي، گرم شدن هوا و ديگر عوامل سبب روي آوردن بازار انرژي به سمت انرژي‌هاي تجديد پذير شده است. يكي از انواع اين انرژي‌ها، انرژي عظيم موجود در جريان‌هاي دريايي است كه منشاء ايجاد اين انرژي عمدتا جزر و مد ناشي از بر هم كنش بين جاذبه ماه و خورشيد و زمين است. توربين‌هاي جزر و مدي بر اساس محور دوران خود به دو دسته محور افقي و محور عمودي تقسيم مي‌شوند. در اين پژوهش به بررسي پارامترهاي موثر هيدروديناميك جريان در يك توربين جزر و مدي محور عمودي پرداخته شده است. در اين تحقيق ابتدا توربين هانتر در يك مقياس 20/1 ساخته شده و در محيط آزمايشگاهي مورد مطالعه تجربي قرار گرفته و سپس با استفاده از حل گذرا مورد شبيه‌سازي قرار گرفته است. شبيه‌سازي در دو شرايط غياب سطح آزاد و حضور آن به انجام رسيده است و از مدل آشفتگي SST k-ω براي هر دو آناليز و روش حجم سيال براي مدل‌سازي سطح آزاد بهره گرفته شده است. داده‌هاي آزمايشگاهي و نتايج شبيه‌سازي سطح آزاد نشان مي‌دهد ضريب قدرت ماكزيمم حدود 21 درصد است و در ضريب جريان بين 0.4 تا 0.43 اتفاق مي‌افتد. همچنين با افزايش نسبت عمق به طول توربين و يا كاهش عدد فرود بر مبناي طول توربين ضريب قدرت افزايش مي‌يابد. شبيه‌سازي در غياب سطح آزاد نشان مي‌دهد با افزايش ضريب انسداد، ضريب قدرت افزايش مي‌يابد به شكلي كه ضريب قدرت در ضريب انسداد 0.32 حدود 4 برابر ضريب قدرت در ضريب انسداد 0.2 است. واژه‌هاي كليدي: توربين جزر و مدي، سطح آزاد، ضريب قدرت، ضريب جريان

192454

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مهدي مقيمي

تبديل انرژي

دكتر شهرام درخشان هوره