جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (خانم ساینا خزائی)
موضوع: شبیه سازی عددی یخ زادیی از پره های یک توربین باد با استفاده از محرک پلاسمایی
ارائه دهنده: ساینا خزائی
استادان راهنما: دکتر رامین کوهی کمالی
استادان مشاور: دکتر محمدرضا توکلینژاد
استادان داور: دکتر محمدرضا سلیمپور
استادان داور: دکتر علی انصاری
چیکده :
در این پژوهش، شبیهسازی عددی یخزدایی از پرههای یک توربین باد با استفاده از محرک پلاسمایی از نوع تخلیهی سد دیالکتریک انجام گرفتهاست. ابتدا پدیدهی تشکیل یخ بر روی ایرفویل ناکا0012 در حالت پایه با مجموعهای از شرایط ثابت از جمله دمای جریان ورودی، سرعت هوا، رطوبت نسبی و دمای سطح ایرفویل بررسی شد. سپس به منظور ارزیابی دقیقتر با ثابت در نظر گرفتن سه پارامتر، تاثیر هرکدام از پارامترها بر نرخ تجمع یخ بررسی شد و با حالت پایه مقایسه گردید. سپس اثر حرارتی محرک پلاسمایی به صورت منبع حرارتی در معادلات انرژی لحاظ گردید و تاثیر آن بر نرخ تجمع یخ و دمای سطح مورد بررسی قرار گرفت. در شبیهسازی جریان، از مدل تغییر فاز مخلوط همراه با مدل آشفتگی کا-امگا استفاده شده و برای اعمال اثر حرارتی ناشی از محرک پلاسمایی توابع تعریف شده توسط کاربر پیادهسازی شدند. شبیهسازی در حالت دوبعدی و ناپایا انجام گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش رطوبت نسبی و دمای ورودی و همچنین با کاهش سرعت و کاهش دمای سطح ایرفویل نرخ تجمع افزایش مییابد. در حالت پایه و در غیاب محرک پلاسمایی نرخ تجمع یخ دارای بیشترین مقدار میباشد. با فعالسازی محرک پلاسمایی، با افزایش شارحرارتی ناشی از محرک پلاسمایی دمای سطح افزایش یافته و به دمای بالاتر از نقطه انجماد میرسد که سبب یخزدایی از سطح پره میشود. با فعال بودن محرک پلاسمایی از ابتدای شبیهسازی مقدار جرم یخ به صفر کاهش مییابد که بیانگر جلوگیری کامل از تشکیل یخ است. این نتایج نشاندهندهی کارایی بالای محرک پلاسمایی در یخزدایی و جلوگیری از تشکیل یخ روی پرههای توربین بادی در شرایط اقلیمی سرد است.
کلمههای کلیدی: شبیهسازی عددی، توربین بادی، یخزدگی، یخزدایی، محرک پلاسمایی