PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
Tytuł artykułu

Study on the efficiency of small-scale wind turbine with rotor adapted for low wind speeds

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
This article aims to present the results of tunnel tests and field tests of small-scale horizontal-axis wind turbines. The article proposes a new concept of turbine rotor adapted to improve efficiency at low wind speeds. The methodology for calculating the rotor and generator is shown. The turbine construction solution is presented briefly, along with the technology for manufacturing turbine components and assembly. An analysis of the obtained results is also conducted.
Rocznik
Strony
art. no. e151954
Opis fizyczny
Bibliogr. 30 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
  • Rzeszow University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Department of Aerospace Engineering, al. Powstanców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland
Bibliografia
  • [1] A. Lange, M. Pasko, and D. Grabowski, “Selected aspects of wind and photovoltaic power plant operation and their cooperation,” Bull. Pol. Acad. Sci. Tech. Sci, vol. 69, no. 6, p. e139793, 2021, doi: 10.24425/bpasts.2021.139793.
  • [2] B. Varadharajan and C. Subramanian, “Power quality management in electrical grid using SCANN controller-based UPQC,” Bull. Pol. Acad. Sci. Tech. Sci, vol. 70, no. 1, p. e140257, 2022, doi: 10.24425/bpasts.2022.140257.
  • [3] W. Radziewicz, “Nowoczesne rozwiązania konstrukcyjne turbin wiatrowych małej mocy,” Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, vol. 2015, no. 1, pp. 143–148, 2015.
  • [4] S. Rajamohan et al., “Approaches in performance and structural analysis of wind turbines,” Sustain. Energy Technol. Assess., vol. 53 – Part B, p. 102570, 2022.
  • [5] T. Wilberforce, A.G. Olabi, E.T. Sayed, A.H. Alalmi, and M.A. Abdelkareem, “Wind turbine concepts for domestic wind power generation at low wind quality sites,” J. Clean. Prod., vol. 394, no. 25, p. 136137, Mar. 2023.
  • [6] A.M. Abdelsalam, M. Abdelmordy, K.A. Ibrahim, and I.M. Sakr, “An investigation on flow behavior and performance of a wind turbine integrated within a building tunel,” Energy, vol. 280, p. 128153, 2023.
  • [7] I. Abdelghafar, A.G. Refaie, E. Kerikous, D. Thévenin, and S. Hoerner, “Optimum geometry of seashell-shaped wind turbine rotor: Maximizing output power and minimizing thrust,” Energy Conv. Manag., vol. 292, p. 117331, Sep. 2023.
  • [8] O. Yilmaz, “Low-speed, low induction multi-blade rotor for energy efficient small wind turbines,” Energy, vol. 282, p. 128607, Nov. 2023.
  • [9] S. Yang, K. Lin, and A. Zhou, “An ML-based wind turbine blade design method considering multi-objective aerodynamic similarity and its experimental validation,” Renew. Energy, vol. 220, p. 119625, Jan. 2024.
  • [10] M. Barzegar-Kalashani, M. Seyedmahmoudian, S. Mekhilef, A. Stojcevski, and B. Horan, “Small-scale wind turbine control in high-speed wind conditions: A review,” Sustain. Energy Technol. Assess., vol. 60, p. 103577, Dec. 2023.
  • [11] P. Bayron, R. Kelso, and R. Chin, “A wind tunnel study of adverse pressure gradient impact on wind turbine wake dynamics,” Int. J. Heat Fluid Flow, vol. 105, p. 109257, Feb. 2024.
  • [12] D. Zhang, Z. Liu, W. Li, L. Cheng, and G. Hu, “Numerical investigation of wind turbine wake characteristics using a coupled CFD-CSD method considering blade and tower flexibility,” J. Wind Eng. Ind. Aerodyn., vol. 244, p. 105625, Jan. 2024.
  • [13] D. Zhang, Z. Liu, W. Li, J. Zhang, L. Cheng, and G. Hu, “Fluid-structure interaction analysis of wind turbine aerodynamic loads and aeroelastic responses considering blade and tower flexibility,” Eng. Struct., vol. 301, p. 117289, Feb. 2024.
  • [14] D.A. Teklemariyem, E.T. Yimer, V.R. Ancha, and B.A. Zeru, “Parametric study of an empty diffuser geometric parameters and shape for a wind turbine using CFD analysis,” Heliyon, vol. 10, no. 5, p. e26782, Mar. 2024.
  • [15] A. Khedr and F. Castellani, “Critical issues in the moving reference frame CFD simulation of small horizontal axis wind turbines,” Energy Conv. Manag.- X, vol. 22, p. 100551, Apr. 2024.
  • [16] Y. Jia, J. Huang, Q. Liu, Z. Zhao, and M. Dong, “The wind tunnel test research on the aerodynamic stability of wind turbine airfoils,” Energy, vol. 294, p. 130889, May 2024.
  • [17] P. Silva, P. Tsoutsanis, J.R.P. Vaz, and M.M. Macias, “A comprehensive CFD investigation of tip vortex trajectory in shrouded wind turbines using compressible RANS solver,” Energy, vol. 294, p. 130929, May 2024.
  • [18] A. Vadhyar, S. Sridhar, T. Reshma, and J. Radhakrishnan, “A critical assessment of the factors associated with the implementation of rooftop VAWTs: A review,” Energy Conv. Manag.- X, vol. 22, p. 100563, Apr. 2024.
  • [19] Ł. Marzec, Z. Buliński, T. Krysiński, and J. Tumidajski, “Kompleksowe modelowanie pracy turbin wiatrowych z pionową osią obrotu”, Mesco. [Online]. Available: https://mesco.com.pl/kompleksowe-modelowanie-pracy-turbin-wiatrowych-z-pionowa-osia-obrotu (Accessed: March 6, 2024).
  • [20] P. Młodzikowski, A. Milczarek, and M. Malinowsk, “Analiza pracy małej elektrowni wiatrowej oraz przy podłączeniu do sieci”, Prace Instytutu Elektrotechniki, vol. 249, pp. 167–179, 2011.
  • [21] A. Cichoń, P. Malinowski, and W. Mazurek, “Porównanie możliwości wykorzystania małych turbin wiatrowych o poziomej i pionowej osi obrotu”, Prz. Elektrotechniczny, vol. 92, no. 9, pp. 261–266, 2016.
  • [22] A.V. Díaz, I.H. Moya, J.E. Castellanos, and E.G. Lara, “Optimal Positioning of Small Wind Turbines Into a Building Using On-Site Measurements and Computational Fluid Dynamic Simulation,” J. Energy Resour. Technol.-Trans. ASME, vol. 146, pp. 1–42, 2024, doi: 10.1115/1.4065381.
  • [23] A. Zagubień and K. Wolniewicz, “Energy Efficiency of Small Wind Turbines in an Urbanized Area – Case Studies,” Energies, vol. 15, p. 5287, 2022, doi: 10.3390/en15145287.
  • [24] A. Banu and M. Bhadani, “Wind energy feasibility and wind turbine selection studies for the city Surat, India,” Clean Energy, vol. 8, pp. 166–173, 2024, doi: 10.1093/ce/zkae014.
  • [25] “DASYLab – Versatile software for data acquisition,” measX. [Online]. Available: https://www.measx.com/en/products/software/dasylab.html (Accessed: March 10, 2024)
  • [26] MathWorks. [Online]. Available: https://www.mathworks.com/ (Accessed: March 25, 2024)
  • [27] M. Oswald, Podstawy optymalizacji konstrukcji w projektowaniu systemowym, Wydawnictwo: Politechnika Poznańska, 2016.
  • [28] J. Staszek, Mechanika lotu modeli latających, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności WKŁ, 1986.
  • [29] P. Strojny, “Optymalizacja łącznika piasty z wieńcem koła zębatego z wykorzystaniem współczesnych metod numerycznych,” Prz. Mechaniczny, vol. 2021, no. 4, pp. 18–22, 2021.
  • [30] S. Gumuła, T. Knap, P. Strzelczyk, and Z. Szczerba, Energetyka wiatrowa, Wydawnictwa AGH, 2023.
Uwagi
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-e0a83608-2094-464b-b468-8bec279b3f78
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.