کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6763587 1431570 2019 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Performance analysis of a small wind turbine equipped with flexible blades
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل عملکرد یک توربین بادی کوچک با مجهز به تیغ انعطاف پذیر
ترجمه چکیده
راندمان توربین های باد می تواند به شدت از شرایط طراحی حذف شود، که به ویژه برای پیچ های کوچک ثابت، انواع ثابت ثابت دستگاه ها و کسانی که در باد بسیار متغیر هستند، مشکل است. پیشرفت های اخیر در طراحی سازه های تطبیقی ​​موجب ایجاد یک مفهوم توربین جدید می شود که با استفاده از قالب بندی مداوم شکل می دهد و توربین را قادر می سازد تا به طور موثر به شرایط متغیر سازگار شود. چنین تیغه های مارپیچ می تواند جذب انرژی را افزایش دهد و برای کمک به توربین های بادی کوچک، از طریق افزایش کارایی در طیف گسترده ای از سرعت باد و نسبت سرعت نوک، از لحاظ اقتصادی پایدار می شود. در این مقاله، کارایی یک توربین مجهز به انعطاف پذیر یا مورفین را با استفاده از تجزیه و تحلیل تجربی و عددی بررسی می کنیم. آزمایشات انجام شده در مقایسه با نمونه اولیه طراحی چاقو سفت و سخت به یک انعطاف پذیر یکسان، با مجموع 18 مجموعه داده شامل 230 داده است. نتایج تجربی نشان می دهد که طراحی انعطاف پذیر از سختی بیشتر، به ویژه هنگامی که شرایط بارگیری نامطلوب را تجربه می کند، بهتر عمل می کند. حداکثر ضریب توان تصحیح شده در تمام موارد، تا 32.6٪ افزایش یافت. محدوده عملیاتی در اغلب موارد نیز تا حداکثر 34.5٪ بیش از طراحی سرسخت چوبه دار افزایش یافت. این نتایج نشان می دهد که طراحی انعطاف پذیر می تواند قدرت بیشتری نسبت به یک سختی تولید کند، به ویژه هنگامی که شرایط زیر مطلوب باشند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
Wind turbine efficiency can drop drastically away from design conditions, which is especially troublesome for small fixed-pitch, constant speed types of devices and those operating in highly variable winds. Recent advances in the design of adaptive structures gives rise to a new turbine concept, employing continuous shape morphing, allowing the turbine to adapt more effectively to variable conditions. Such morphing blades could increase energy capture, and help small wind turbines become more economically viable through increased efficiency over a wide range of wind speeds and tip-speed ratios. In this paper, we examine the practicality of a flexible or morphing bladed turbine through experimental and numerical analysis. Experiments are conducted comparing a prototype rigid bladed design to an identical flexible one, with a total of 18 data sets containing 230 data points. Experimental results show that the flexible design outperforms the rigid one, especially when experiencing unfavorable loading conditions. Maximal corrected power coefficients were increased in all cases, up to 32.6%. The operational range was also increased in most cases, to a maximum of 34.5% over the rigid bladed design. These results suggest that the flexible design could produce more power than a rigid one, especially when conditions are sub-optimal.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable Energy - Volume 132, March 2019, Pages 497-508
نویسندگان
, ,