Zeitschrift für angewandten Maschinenbau

Abstrakt

Bewertung der aerodynamischen Kräfte über einem Windturbinenblatt mit vertikaler Achse durch CFD-Analyse

M. Saqib Hameed und Farzeen Shahid

Im Zeitalter der globalen Energiekrise hat die Energieerzeugung durch alternative Energiequellen stark an Bedeutung gewonnen. Wind ist als Energiequelle sehr attraktiv, da der Brennstoff in diesem Fall kostenlos ist. In dieser Forschung geht es um das aerodynamische Design eines VAWT-Rotorblatts unter Verwendung analytischer und CFD-Techniken für eine kleine Windturbine mit vertikaler Achse (VAWT) mit einer Leistungsabgabe von 1 kW, die für den Hausgebrauch zur Stromversorgung eines einzelnen Raums verwendet werden kann. Die Designparameter und -abmessungen des Rotorblatts werden mit Blick auf die erforderliche Leistungsabgabe verwendet und analytische Modelle entwickelt, um die aerodynamischen Kräfte wie Auftrieb und Luftwiderstand über der Oberfläche des Rotorblatts zu bewerten. Diese Kräfte, die für die Bewertung der strukturellen Integrität des VAWT-Rotorblatts sehr hilfreich sind, stehen in enger Übereinstimmung mit den CFD-Ergebnissen, die mit der kommerziellen Software ANSYS 13.0 simuliert werden. Das statische CFD-Modell wird bei einem ausgewählten Neigungswinkel während vollständiger 360° entwickelt, wobei die bewerteten aerodynamischen Kräfte mit den analytischen Werten an der gleichen Stelle vergleichbar sind.