مروری بر روش های شبیه سازی دنباله در مزارع بادی

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

با توجه به اثرات مخرب گرمایش زمین و همچنین آلودگͬ های ایجاد شده در محیط زیست که قسمت عمده آن به علت
استفاده از سوخت های فسیلͬ است، بشر به سمت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر به ویژه انرژی بادی حرکت کرده است.
توربین های بادی را مͬ توان به صورت منفرد و همنچنین به صورت مجموعه ای از توربین ها تحت عنوان مزرعه بادی نصب
نمود. در مزارع بادی، توربین هایی که در ردیف های پایین دست قرار دارند همواره تحت تاثیر دنباله ناشͬ از توربین های
بالادست قرار مͬ گیرند و میزان توان تولید آن ها نسبت به توربین هایی که در جریان آزاد قرار دارند کاهش مͬ یابد. به این
دلیل، پژوهشͽران و صنعتگران روش های متعددی را مورد استفاده قرار مͬ دهند تا با استفاده از آن ها دنباله توربین ها و
همچنین اثر آن ها بر توربین های مختلف در ردیف های پایین دست را بررسͬ کنند و در نهایت میزان توان تولیدی یͷ
مزرعه بادی را پیش بینͬ نمایند. در این مطالعه روش های مختلف شبیه سازی دنباله شامل روش تمام روتور، خط محرک،
دیس ͷمحرک و روش های تحلیلͬ بررسͬ شده اند و مزایا و معایب هرکدام به اختصار بیان شده است

کلیدواژه‌ها


[1] Ivanell, Stefan S. A. Numerical computations of wind turbine wakes and wake interaction. Ph.D. thesis, KTH, 2009.

 [2] Crasto, G., Gravdahl, A.R., Castellani, F., and Piccioni, E. Wake modeling with the actuator disc concept. Energy Procedia, 24:385–392, 2012.

[3] Castellani, F. and Vignaroli, A. An application of the actuatordiscmodelforwindturbinewakescalculations. Applied Energy, 101:432–440, 2013.

[4] Naderi, Shayan and Torabi, Farschad. Numerical investigation of wake behind a HAWT using modified actuator disc method. Energy Conversion and Management, 148:1346 – 1357, 2017.

[5] Naderi, Shayan, Parvanehmasiha, Sogand, and Torabi, Farschad. Modeling of horizontal axis wind turbine wakes in horns rev offshore wind farm using an improved actuator disc model coupled with computational fluid dynamic. Energy Conversion and Management, 171:953 – 968, 2018.

 [6] Hansen, Martin O.L. Aerodynamics of Wind Turbines. Earthscan, 22883 Quicksilver Drive, Sterling, VA 201662012, USA, 2 ed. , 2008.

[7] Mikkelsen, Robert. Actuator Disc Methods Applied to Wind Turbines. Ph.D. thesis, Department of Mechanical Engineering, Technical University of Denmark, 2003.

 [8] Jensen, N. O. A Note on Wind Generator Interaction. Riso National Laboratory, 1983.

[9] Hamedi, R., Javaheri, A., Dehghan, O., and Torabi, F. A semi-analytical model for velocity profile at wind turbine wake using blade element momentum. Energy Equipment and Systems, 3(1):13–24, 1 2015.