تحلیل و اعتبارسنجی CFD توربین بادی Savonius

آنچه یاد خواهید گرفت:

• مبانی انرژی بادی و عملکرد توربین‌های بادی عمودی محور Savonius را درک کنید.
• هندسه دقیق دو بعدی ایجاد کنید و تکنیک‌های مش‌بندی با کیفیت بالا را در ANSYS اعمال کنید، شامل المان‌های چهارگوش، لایه‌های تورم و اصلاح ناحیه ویک
• شبیه‌سازی‌های گذرا برای ماشین‌آلات دوار با استفاده از روش مش لغزان در ANSYS Fluent راه اندازی کنید.
• رفتار آیرودینامیکی و عملکرد توربین‌های Savonius تحت شرایط باد با سرعت کم را ثبت کنید.
• نتایج CFD را با استفاده از داده‌های تجربی واقعی از Blackwell و همکاران (1977) اعتبارسنجی کنید، تا نتایج شبیه‌سازی معتبر باشند.

پیش‌نیازهای دوره

• درک اولیه از مکانیک سیالات و مفاهیم CFD توصیه می‌شود. آشنایی قبلی با ابزارهای ANSYS Workbench مانند DesignModeler ،Meshing و Fluent مفید خواهد بود اما اجباری نیست - راهنمایی گام به گام ارائه شده است.

توضیحات دوره

این دوره یک راهنمای کامل و عملی برای انجام تحلیل CFD دو بعدی و اعتبارسنجی توربین بادی عمودی محور Savonius (VAWT) با استفاده از ANSYS DesignModeler ،ANSYS Meshing و ANSYS Fluent ارائه می‌دهد.

ما با یک مقدمه کوتاه درباره انرژی‌های تجدیدپذیر، نقش انرژی بادی و مقایسه بین توربین‌های بادی افقی و عمودی محور شروع می‌کنیم. سپس شما با اصول عملکرد و کاربردهای توربین Savonius بررسی خواهید کرد که به‌ویژه در مناطق با سرعت باد کم موثر است.

سپس دوره شما را از طریق یک گردش کار کامل CFD، از ایجاد هندسه تا تولید یک مش با کیفیت بالا، تنظیم و حل شبیه‌سازی و اعتبارسنجی نتایج با استفاده از داده‌ تجربی واقعی هدایت می‌کند.

شما از موارد زیر استفاده خواهید کرد:

• مش‌بندی چهارگوش بدون ساختار با لایه‌های تورم برای حل لایه مرزی
• Body of Influence (BoI) برای ثبت دقیق ناحیه ویک
• متد مش لغزان در ANSYS Fluent برای شبیه‌سازی حرکت روتور در یک میدان جریان گذرا

در نهایت، نتایج شبیه‌سازی شما با داده‌های تونل باد از مطالعه کلاسیک زیر اعتبارسنجی خواهد شد:

Blackwell و همکاران، “داده‌های عملکرد تونل باد برای روتورهای Savonius دو و سه سطلی”، SAND76-0131 ،1977 - تست شماره 21، پیکربندی شماره 9 (صفحات 25 و 46)

این اطمینان می‌دهد که مدل CFD شما نه تنها نظری است بلکه با عملکرد واقعی مطابقت دارد - گامی حیاتی در طراحی مهندسی، تحقیق و گزارش‌دهی است.

آنچه یاد خواهید گرفت

• اصول انرژی‌های تجدیدپذیر و انواع توربین‌های بادی
• چگونگی عملکرد توربین‌های بادی عمودی محور Savonius
• ایجاد هندسه دقیق دو بعدی توربین در ANSYS DesignModeler
• مش‌بندی با المان‌های چهارگوش، لایه‌های تورم و BoI برای ثبت ویک
• راه اندازی شبیه‌سازی CFD گذرا با استفاده از مش لغزان
• استفاده از مدل آشفتگی k-ω SST برای پیش‌بینی قابل اعتماد ویک
• استخراج و رسم ضرایب گشتاور و توان
• پس‌پردازش با استفاده از کانتورها، خطوط جریان و انیمیشن‌ها
• اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی با استفاده از داده‌ بنچ‌مارک از Blackwell و همکاران

این دوره برای چه کسانی است؟

• دانشجویان و محققان مهندسی که به انرژی بادی یا CFD علاقه‌مند هستند.
• دانشجویان سال آخر که روی پایان‌نامه یا پروژه‌های طراحی کار می‌کنند.
• متخصصانی که با ماشین‌آلات دوار یا سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر کار می‌کنند.
• هر کسی که به دنبال یک پروژه CFD ساختار یافته و معتبر از ابتدا تا انتها است.

در پایان این دوره، شما یک مدل کامل CFD دو بعدی از یک توربین بادی Savonius را ساخته، شبیه‌سازی و اعتبارسنجی کرده‌اید - با مهارت‌هایی که مستقیماً در تحقیق، انتشارات آکادمیک یا کار حرفه‌ای CFD قابل استفاده هستند.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• دانشجویان مهندسی، محققان و متخصصان در زمینه‌های مکانیک، هوافضا یا انرژی‌های تجدیدپذیر که به شبیه‌سازی و اعتبارسنجی عملکرد توربین‌های بادی با استفاده از تکنیک‌های CFD گذرا در ANSYS Fluent علاقه‌مند هستند.