Experimental and CFD analysis of the flow in the wake of a vertical axis wind turbine
Aquesta tesi es divideix en dos blocs on s'analitza el flux d'una VAWT. El primer bloc se centra en l'estudi experimental i numèric d'una VAWT amb vuit pales basada en el fenomen de resistència. A la primera part, la velocitat del vent es fixa en 10 m/s per mesurar la corba de po...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/454742 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/454742 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Bloc actuador multiple Turbina vent eix vertical CFD Bloque actuador multiple Turbina viento eje vertical Multiple Actuator Block Vertical Axis Wind Turbine Enginyeria i arquitectura 00 531/534 62 66 |
| Sumario: | Aquesta tesi es divideix en dos blocs on s'analitza el flux d'una VAWT. El primer bloc se centra en l'estudi experimental i numèric d'una VAWT amb vuit pales basada en el fenomen de resistència. A la primera part, la velocitat del vent es fixa en 10 m/s per mesurar la corba de potència de la turbina i els resultats es comparen amb els d'altres turbines Savonius en diferents túnels de vent. També s'ha analitzat la reducció del nombre de pales i s'ha comprovat que el rendiment augmenta. A la segona part, la velocitat del vent s'estableix en 4,5 m/s per a realitzar experiments de visualització de fum. La tècnica de visualització del fum ha permès validar qualitativament les simulacions 2D perquè els patrons de flux visualitzats són similars als simulats numèricament. Les simulacions numèriques han demostrat que el rendiment és més gran amb quatre pales. En el segon bloc, es proposa i analitza un nou model per predir l'estela de les VAWTs. El model es basa en el disc actuador i en els mètodes de Doble tub de flux múltiple. El model, anomenat MAB (Multiple Actuator Block), es basa en la definició, dins el domini computacional, de múltiples blocs paral·lelepipèdics distribuïts al llarg de la trajectòria de les pales. Els embornals volumètrics de moment s'imposen en aquests blocs per modelar l'efecte de les pales sobre el flux. Les simulacions amb el model MAB s'han comparat amb una simulació de volum finit complet usant la tècnica de malla lliscant. Aquesta simulació requereix aproximadament deu vegades més temps de CPU que les simulacions usant el model MAB. S'ha trobat que les característiques a gran escala del deixant llunyana poden ser reproduïdes utilitzant el model MAB. |
|---|