Izrada modela pučinske vjetroturbine korištenjem računalne dinamike fluida

Sažetak

U radu je izrađen numerički model pučinske vjetroturbine korištenjem računalne dinamike fluida (CFD) u programskom paketu ANSYS Fluent. Cilj istraživanja bio je analizirati potencijal vjetroturbine kao obnovljivog izvora energije za hrvatsko priobalje te ispitati utjecaj pravokutne i kružne stacionarne domene na njezine aerodinamičke karakteristike i koeficijent snage (Cp). Simulacije su provedene na modelu male horizontalno–osne vjetroturbine s lopaticama aerodinamičkog profila NACA 6412 pri maksimalnoj brzini vjetra od 10 m/s, s tipičnim omjerom brzine vrtnje (Tip Speed Ratio,TSR, λ) 3. Analizirana je ovisnost koeficijenta snage (Cp) o tipičnom omjeru brzine vrtnje (TSR, λ), uz numeričku validaciju mreže i provjeru konvergencije. Dobiveni rezultati pokazuju da se dobro slaganje numeričkih i eksperimentalnih podataka postiže samo u području λ približno do 3, dok se za veće vrijednosti javljaju značajna odstupanja, neovisno o odabranoj domeni. Uočeno odstupanje proizlazi prvenstveno iz nedovoljne gustoće numeričke mreže i ograničenja računalnih resursa, što ukazuje na osjetljivost CFD pristupa na numeričke postavke. Rezultati su pokazali da trenutni model ne omogućuje pouzdanu procjenu koeficijenta snage Cp u cijelom radnom rasponu, ali predstavlja temelj za buduća unaprjeđenja koja uključuju optimizaciju mreže i vremenskog koraka.