Experimental and numerical investigation on the performance of straight-bladed vertical axis wind turbine by adding cavities to it structure
Other Title(s)
استقصاء عملي و نظري في أداء التوربين الهوائي ذو المحور العامودي و الريش المستقيمة بإضافة التجاويف إلى هيكله
Joint Authors
al-Jarakh, Ahmad Sadi
Mahmud, Husayn Yusuf
Source
Issue
Vol. 26, Issue 4 (30 Apr. 2020), pp.64-79, 16 p.
Publisher
University of Baghdad College of Engineering
Publication Date
2020-04-30
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
16
Main Subjects
Topics
Abstract AR
بسبب تذبذب اسعار الوقود و الطاقه في العقود الاخيرة لعدة مرات و ظهور لوائح و تعليمات جديده تم التوقيع عليها من قبل معظم دول العالم لتقليل ظاهرة الاحتباس الحراري و التأثير البيئي على سطح الارض و استمرارية وجود الجنس البشري، ظهرت حاجة ملحة لتطوير تكنولوجيا استخلاص الطاقات المتجدده على المدى القريب و البعيد و احدى هذه التكنولوجيا الطموحه هي توربينات الهواء ذو المحور العامودي و خاصة الانواع المركبه.
الغرض من هذا العمل هو تركيب نوع التوربينات سافونيوس ذا الريش المجوفه مع التوربين نوع داريوس ذو الريش المستقيمه لتقليل ضعف قدرة التشغيل الابتدائي لتوربينات داريوس و ضعف الاداء لتوربينات سافونيوس و لهذا الغرض تم اختبار داريوس مع ريش مستقيمه من النوع S1046 عملياً و نظرياً عند سرع رياح مختلفة (4.
5 m/s، 8 m/s and 10 m/s)و قد اظهر قدرة ضعيفة على الدوران الابتدائي عند سرع الرياح الواطئه رغم الاداء العالي عند سرع الرياح العاليه و لكن عند اضافة الريش المجوفة بتشكيلين مختلفين و اعادة الاختبار عند نفس الظروف، وجد انه عند اضافة تجويفين متعاكسين في قلب التورباين ان الاداء و معامل القدرة قد ازدادا الى اقصى حد عند سرعة رياح 10 m/s و قد وجد معامل الاداء بأنه 0.
0914، و لكن عند زيادة الصلاده بأضافة ثلاث ريش مجوفة، الاداء كان عالياً عند سرع الرياح الواطئه (4.
5 m/s) لكنه انهار بشكل عالي عند سرع الرياح العاليه و هذا دل على ان اداء التوربين يعتمد بشكل اساسي على الصلاده و على التشكيل.
على الجانب الاخر، المحاكاة الرقميه اظهرت تطابقاً جيداً مع النتائج العمليه رغم توقعها اداءً اقل.
Abstract EN
As the prices of the fuel and power had fluctuated many times in the last decade and new policies appeared and signed by most of the world countries to eliminate global warming and environmental impact on the earth surface and humanity exciting, an urgent need appeared to develop the renewable energy harnessing technologies on the short-term and long-term and one of these promising technologies are the vertical axis wind turbines, and mostly the combined types.
The purpose of the present work is to combine a cavity type Savonius with straight bladed Darrieus to eliminate the poor self-starting ability for Darrieus type and low performance for Savonius type and for this purpose, a three-bladed Darrieus type with symmetrical S1046 airfoil was tested experimentally and numerically at different wind speeds (4.
5 m / s, 8 m / s and 10 m/s) and it showed a poor self-starting ability at low wind speed although its higher performance at high wind speed.
However when adding the cavities in two setup configuration and testing it at the same conditions, it was found that when adding the cavities as reversed cups in the core of the turbine, the performance increased and the power coefficient reached a maximum value at 10 m/s wind speed and it was observed to be 0.
0914, but when the solidity increased by adding three cavities, the performance was higher at low wind speed (4.
5 m / s) but it tragically decreased at higher wind speed which indicates that the performance depends on the solidity and the turbine configuration.
On the other hand, the numerical simulation showed a good match with the experimental results although it under-predicted the performance.
American Psychological Association (APA)
al-Jarakh, Ahmad Sadi& Mahmud, Husayn Yusuf. 2020. Experimental and numerical investigation on the performance of straight-bladed vertical axis wind turbine by adding cavities to it structure. Journal of Engineering،Vol. 26, no. 4, pp.64-79.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972900
Modern Language Association (MLA)
al-Jarakh, Ahmad Sadi& Mahmud, Husayn Yusuf. Experimental and numerical investigation on the performance of straight-bladed vertical axis wind turbine by adding cavities to it structure. Journal of Engineering Vol. 26, no. 4 (Apr. 2020), pp.64-79.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972900
American Medical Association (AMA)
al-Jarakh, Ahmad Sadi& Mahmud, Husayn Yusuf. Experimental and numerical investigation on the performance of straight-bladed vertical axis wind turbine by adding cavities to it structure. Journal of Engineering. 2020. Vol. 26, no. 4, pp.64-79.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-972900
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 78
Record ID
BIM-972900