عنوان
بهينه‌سازي مقطع بال جغد به‌منظور بهبود عملكرد آيروديناميكي در رينولدزهاي بالاتر و طراحي پره توربين باد با مقطع بهينه‌شده
نويسنده اصلي
علي يوردخاني
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
پيشرفت فناوري‌ها و افزايش روزافزون نياز براي انرژي الكتريكي و همچنين هشياري اجتماعي نسبت به انرژي‌هاي تجديد پذير توربين‌هاي بادي را به گزينه‌اي محبوب و پراستفاده تبديل كرده است. از طرفي الهام از طبيعت در صنايع هوايي و توربوماشين¬ها امري مرسوم است. مقطع بال جغد شاخ‌دار به دليل داشتن برتري‌هاي آيروديناميكي در رينولدزهاي پايين و سركوب نويز به‌خوبي شناخته‌شده است. بااين‌وجود اين نوع از ايروفويل از منظر عملكرد آيروديناميكي در رينولدزهاي بالا داراي نقص هستند. در اين پايان‌نامه به دنبال بهبود عملكرد آيروديناميكي مقطع بال جغد از طريق بهينه‌سازي‌هاي هندسي بوده‌ايم. بعد از استخراج معادله‌ي سطح، با كوپله نمودن نرم‌افزارهاي برنامه‌نويسي متلب با نرم‌افزار حل¬گر XFOIL براي رينولدز 106 و زاويه حمله‌ي صفر بهينه‌سازي انجام‌شده است. در اين پايان‌نامه از الگوريتم بهينه‌سازي فرا ابتكاري ژنتيك هيبريدشده با الگوريتم فرا ابتكاري ازدحام ذرات استفاده كرده‌ايم. نتايج با استفاده از حل¬گر تجاري انسيس فلوئنت اعتبارسنجي شده‌اند و تطابق بسيار بالايي به‌دست‌آمده است. درنهايت با استفاده از ايرفويل به‌دست‌آمده و نرم‌افزار طراحي و بهينه‌سازي و تحليل پره‌هاي توربين بادي QBlade مبتني بر ايرفويل جغد شاخ‌دار و ايرفويل بهينه‌شده دو پره‌ي توربين باد طراحي‌شده و تأثير اين مقطع بهينه‌شده در محيطي سه‌بعدي و براي كاربردهاي عملي در توربين‌هاي باد محور افقي بررسي‌شده است. نتايج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده بهبود چشم‌گير در وضعيت دوبعدي نسبت به مقطع اصلي (مقطع بال جغد) و حتي نسبت به ايرفويل NACA 4412 هستند.
شماره ركورد
205827
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مهندسي هوافضا- آيروديناميك
استاد راهنما
دكتر محمد حسن شحاعي فرد