Numeryczna analiza przepływu przez turbinę Savoniusa w programie MATLAB z wykorzystaniem Metody Wirów Dyskretnych

• Autorzy: Grzymski P.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of the flow past a Savonius wind turbine using Discrete Vortex Method in MATLAB

• Konferencja: VII Konferencja Naukowo-Techniczna REGOS 2013 "Racjonalizacja Gospodarki Energetycznej" (VI; 16-18.10.2013; Uniejów, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy jest numeryczne przedstawienie przepływu wokół rotora Savoniusa na płaszczyźnie zespolonej oraz stworzenie kodu w programie MATLAB, w celu przewidywania wydajności aerodynamicznej turbiny. Geometria rotora na płaszczyźnie zespolonej, została przedstawiona przez dwa półkola, przemieszczone wzdłuż wspólnej średnicy. Założono wpływ lepkości wyłącznie do nieskończenie cienkiej warstwy płynu, stycznego do powierzchni łopat rotora. Warunki brzegowe Dirchleta, Neumana oraz prawo Kutty-Żukowskiego zostały wykorzystane w modelu matematycznym. Wyniki poddane zostały walidacji z danymi eksperymentalnymi innych badaczy oraz symulacją w programie ANSYS CFX dla analizowanej geometrii rotora.

EN

The aim of this paper is to numerically represent complex flow over a Savonius rotor and to develop a code in MATLAB software, for predicting its aerodynamic performance. Geometry of the rotor was represented in complex plane, by two semicircles, displaced along their common diameter. It was assumed that the influence of viscosity is confined to an infinitely thin layer of fluid adjacent to the surface of the rotor blades. The Dirichlet, Neuman boundary condition and Kutta Joukowsky condition have been used in the modelling. The results were validated by experimental data presented by other researchers and simulation performed in ANSYS CFX for analysed rotor geometry.

Słowa kluczowe

PL

Savonius; turbina wiatrowa; Metoda Wirów Dyskretnych

EN

Savonius; wind turbine; discrete vortex method

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 143
• Strony: 237--246
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Grzymski P.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych

Bibliografia

• [1] Anderson, J.D., Fundamentals of Aerodynamics. 3rd Edition, McGraw Hill Publishing, 2001.
• [2] Fernando M.S.U.K., Modi V.J., A numerical analysis of the unsteady flow past a Savonius wind turbine, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1989, 32:303-327
• [3] Fujisawa N., Gotoh F., Experimental Study on the Aerodynamic Performance of a Savonius Rotor. Journal of Solar Energy Engineering, 1994, 116(3):148-152.
• [4] Kacprzak K., Numerical analysis of the flow in a two-bucket Savonius wind turbine, 2011, Bachelor thesis.
• [5] Kamoji M.A., Kedare S.B., Prabhu S.V., Performance tests on helical Savonius rotors, 2009, Renewable Energy 34(3):521 – 529.
• [6] Lee,Y., Korpela, S.A., Horne, R.N., Structure of Multi-Cellular Natural Convection in a Tall Vertical Annulus, Proceedings, 7th International Heat Transfer Conference, U. Grigul et al., eds, Hemisphere Publishing Corp., Washington, D.C., 1982, Vol. 2, pp. 221-229.
• [7] Montelpare S., Ricci R., D’Alessandro V., Di Giovine G., Aerodynamics of a Savonius Wind Rotor, September 2009, von Karman Institute.
• [8] Shigetomi, Akinari; Murai, Yuichi; Tasaka, Yuji; Takeda, Yasushi, Interactive flow field around two Savonius turbines, Feb 1, 2011, Renewable Energy, Volume 36 (2), Elsevier

Uwagi

ARTYKUŁ INFORMACYJNY