การศึกษาประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ของแพนอากาศใบพัดกังหันลมที่มีชายหลังแบบลู่ออกด้วยวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ

Numerical investigations of aerodynamic performance of wind turbine airfoil with a divergent trailing edge using CFD

Name: พีระ ภาคอุทัย

Organization : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน. คณะวิศวกรรมศาสตร์

Email : p.pakuthai@hotmail.com

Name: ชนินทร์ ตรงจิตภักดี

Organization : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน. คณะวิศวกรรมศาสตร์

keyword: ชายหลังแบบลู่ออก

ThaSH: พลศาสตร์ของไหลเชิงการคำนวณ

ThaSH: กังหันลม

ThaSH: อากาศพลศาสตร์

Abstract: งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ของแพนอากาศใบพัดกังหันลมแบบ 2 มิติ ด้วยการดัดแปลงรูปร่างชายหลังให้มีลักษณะแบบลู่ออก (Divergent Trailing Edge) ทัง้ นี้การศึกษาคุณสมบัติทางอากาศพลศาสตร์ของแพนอากาศนี้กระทำโดยระเบียบวิธีพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ ซึ่งการไหลจะถูกจำลองและวิเคราะห์ด้วยสมการ RANS แบบ 2 มิติรวมถึงชุดสมการจำลองการไหลแบบปนั่ ป่วน SST k -w ที่สภาวะเลขเรย์โนลด์เท่ากับ 1x105 โดยชายหลังของแพนอากาศจะถูกปรับเปลี่ยนรูปร่างตามตัวแปรต่างๆ อาทิเช่น ความยาว และความโค้ง เป็นต้น เพื่อศึกษาถึงผลกระทบของตัวแปรต่างๆที่มีต่อประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์ของแพนอากาศ รวมทั้งเพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบขนาดและรูปร่างของชายหลังที่มีลักษณะแบบลู่ออกให้เหมาะสมสำหรับการประยุกต์ใช้งานกับชุดใบพัดกังหันลมจริงต่อไป ทัง้ นี้การทดสอบยืนยันผลการจำลองเชิงตัวเลขนั้นกระทำโดยการเปรียบเทียบผลจากการจำลองและผลจากการทดลอง ด้วยกรณีของแพนอากาศต้นแบบซึ่งยังไม่ดัดแปลงชายหลังของแพนอากาศ จากการศึกษาพบว่าการดัดแปลงรูปร่างชายหลังให้มีลักษณะแบบลู่ออก มีขนาดที่เหมาะสมคือ ความกว้าง 10% เทียบกับความยาวคอร์ด โดยอัตราส่วนสัมประสิทธิแ์ รงยกต่อสัมประสิทธิแ์ รงต้านที่มุมปะทะ 0-10 องศา เพิ่มขึ้นเฉลี่ยจากแพนอากาศที่ติดตั้งอุปกรณ์ Gurney Flap 3% และแพนอากาศอากาศปกติ 90% ด้วยเหตุนี้จึงมีความเป็นไปได้ที่จะใช้แพนอากาศลักษณะนี้กับชุดใบพัดกังหันลมเพื่อเพิ่มสมรรถนะในการผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยจะทำการศึกษาต่อไปในอนาคต

Abstract: This work is to study the aerodynamics performance of a 2-D wind turbine airfoil with divergent trailing edge modification. Studies of airfoil aerodynamic characteristic are done using computational fluid dynamics technique. Flow fields are simulated and analyzed with two-dimensional RANS simulations at Reynolds number of 1x105. To simulate the effect of turbulence, the SST k - w turbulent model is used. The airfoil trailing edge is modified by parameters such as length and curvature, to study effect of trailingedge shape. Additionally the present work aims to provide a conceptual idea of applying the divergent trailing edge for further suitable application of wind turbine. Validation is done by comparing the computed results with the experimental data. The results show that the length of divergent trailing edge is of 10% chord. For angle of attack ranged from 0 to 10 degrees, the lift-to-drag ratio is approximately increased by 3% when compared to that of the airfoil with Gurney Flap, and by 90% when compared to that of the clean airfoil. This leads to an increment in aerodynamics performance of the airfoil and it could be possible to apply the modified airfoil for 3-D wind turbine blades to enhance power generation which will be studied in future works.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Created: 2554

Modified: 2019-08-22

Issued: 2562-07-23

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : ใน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ และสมาคมวิศวกรเครื่องกลไทย. การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 25 (ME-NETT 2011) (AEC09). กระบี่ : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

tha

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ME-NETT 2011AEC09.pdf	654.7 KB	5	2020-11-28 15:15:30

ใช้เวลา

0.025859 วินาที