ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تأثير امتصاص الطبقة الحدية في الأداء الطاقوي لعنفة ريحية صغيرة

THE IMPACT OF BOUNDARY LAYER SUCTION ON THE ENERGY PERFORMANCE FOR SMALL WIND TURBINE

1333   0   118   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2017
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تناول هذا البحث دراسة تأثير طريقة الامتصاص كطريقة من طرق التحكم بالطبقة الحدية من أجل تجنب أو على الأقل تأخير حدوث انفصام الطبقة الحدية و توضيح فعالية هذه الطريقة في تحسين الأداء الأيروديناميكي للسطوح الانسايبية لريشة العنفة الريحية المدروسة و بالتالي إمكانية الحصول على خرج طاقوي كهربائي أفضل للعنفة الريحية أي تحسّن الأداء الكامل للعنفات الريحية و الحصول على تصميم أفضل.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تأثير طريقة امتصاص الطبقة الحدية كوسيلة للتحكم في الطبقة الحدية لتجنب أو تأخير انفصالها، مما يحسن الأداء الأيروديناميكي لسطوح ريشة العنفة الريحية وبالتالي تحسين الخرج الطاقوي الكهربائي. تم اختبار عدة نماذج من ريش دوار العنفة الريحية بمواصفات معينة، حيث تم اختبار عنفة ريحية ذات ريش كلاسيكية وأخرى مزودة بشق امتصاص عند سرعات رياح تتراوح بين 4 إلى 10 متر/ثانية وزوايا ميل مختلفة. أظهرت النتائج تأثيرًا مهمًا لطريقة الامتصاص على الأداء الأيروديناميكي والطاقوي للعنفة الريحية. تم إجراء الاختبارات باستخدام مركبة مزودة بمقاييس اختبار، وأظهرت النتائج أن طريقة الامتصاص تساعد في تحسين الأداء الطاقوي للعنفة الريحية.
قراءة نقدية
تُعد هذه الدراسة خطوة مهمة في مجال تحسين أداء العنفات الريحية، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، كان من الأفضل تضمين تحليل اقتصادي لتكلفة تطبيق تقنية الامتصاص مقارنة بالفوائد الطاقوية المحققة. ثانيًا، يمكن توسيع نطاق الدراسة ليشمل أنواعًا مختلفة من العنفات الريحية وأحجامها المختلفة لتعميم النتائج. ثالثًا، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير الظروف الجوية المتغيرة على فعالية تقنية الامتصاص. وأخيرًا، كان من الممكن استخدام تقنيات محاكاة متقدمة لتحليل الأداء بدلاً من الاعتماد فقط على التجارب الميدانية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الفائدة الرئيسية من استخدام طريقة امتصاص الطبقة الحدية في العنفات الريحية؟

    الفائدة الرئيسية هي تحسين الأداء الأيروديناميكي للسطوح الانسيابية لريشة العنفة الريحية، مما يؤدي إلى تحسين الخرج الطاقوي الكهربائي للعنفة الريحية.

  2. ما هي السرعات وزوايا الميل التي تم اختبارها في الدراسة؟

    تم اختبار العنفة الريحية عند سرعات رياح تتراوح بين 4 إلى 10 متر/ثانية وزوايا ميل مختلفة (10، 20، 30 درجة).

  3. كيف تم إجراء الاختبارات في الدراسة؟

    تم إجراء الاختبارات باستخدام مركبة مزودة بمقاييس اختبار، حيث تم تثبيت العنفة الريحية على المركبة وتم قياس الأداء الطاقوي عند سرعات رياح وزوايا ميل مختلفة.

  4. ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟

    أظهرت النتائج أن طريقة امتصاص الطبقة الحدية لها تأثير مهم على تحسين الأداء الأيروديناميكي والطاقوي للعنفة الريحية، مما يؤدي إلى زيادة الخرج الطاقوي الكهربائي.


المراجع المستخدمة
WARSI, A 1999 - Fluid Dynamics: Theoretical and Computational Approaches. London Ltd
FUGLSANG, P 1999 - Airfoil Characteristics for Wind Turbines. Technical University of Denmark
HOUGHTON, E 2007 - Aerodynamics for Engineering Students. John Wiley & Sons, Ltd
قيم البحث

اقرأ أيضاً

بين هذا البحث أن تصميم ريشة العنفة الريحية لأفضل إنتاج طاقة ينتج عنه عنفة تعاني مشكلة في الإقلاع. و تركزت الدراسة في هذا البحث على سبل تحسين عملية إقلاع العنفة الريحية الصغيرة عند سرعات الرياح القليلة مع ثبات زاوية ميل الريشة، و دراسة سلوك العنفة الريحية في أثناء مرحلة التسارع الزاوي بعد عملية الإقلاع و لغاية بلوغ العنفة سرعة الدوران التي تمكنها من إنتاج الطاقة.
يشمل بحثنا تصميم آلية نقل الحركة لعنفة ريحية, و حساب الضياعات الميكانيكية كضياع التهوية و ضياع الاحتكاك و ضياع التزييت بين أسنان المسننات. بغرض تخفيضها و الوصول إلى وثوقية عمل عالية و بالتالي الحصول على مردود عالي و ذلك بالاستفادة من برامج الكترونية ,لاحظنا أن كل نوع من الضياعات السابقة له تأثير على الضياع الكليّ لعلبة السرعة, و ذلك حسب شروط العمل, مثلاً عند سرعات منخفضة, ضياع الاحتكاك بين الأسنان يشكّل النسبة العظمى من الضياع الكليّ, و بالتالي يتحكّم بالمردود الكليّ لنظام النقل, في حين عند سرعات مرتفعة لاحظنا انخفاض هذه النّسبة من الضياع, بينما ارتفعت نسبة ضياعات التزييت و التهوية .
يهدف هذا البحث إلى اكتشاف التمازج الحاصل بين اضطراب طبقة الغلاف الجوي السفلى و الجريان خلف عنفة ريحية بإبعاد حقيقية على ارتفاع مناسب عن سطح الأرض، اعتمدت الدراسة نموذج القرص الفعال في الحالة الدورانية (RADM) كنموذج مختلط بين حالة القرص الفعال ثلاثي ا لبعد 3D ، و نموذج الريشة الافتراضي VBM، و تم إدخال تصحيح ضياعات طرف الريشة TLC و ذلك من اجل تقريب النموذج من الحالة الواقعية. في الجزء السفلي من طبقة الغلاف الجوي السطحية ترتفع نسبة الاضطراب نتيجة عدة عوامل ، و تتدرج السرعة مع الارتفاع الشاقولي عن الأرض، و مع ازدياد أحجام العنفات الريحية مؤخراً و ازدياد قطر الدوار و بنتيجة وقوعها ضمن الجزء المضطرب من طبقة الغلاف الجوي أصبح لايمكن عد توزع السرعة منتظما على كامل الدوار. إن تدرج السرعة على ارتفاع الدوار و نسبة الاضطراب المرتفعة في الجزء السفلي منه يؤدي إلى زيادة أحمال التعب على الريش و امتداد اضطراب اعقاب الجريان الى مسافات اكبر مما يزيد من الضياعات في المزرعة الريحية و يقلل من الطاقة السنوية المنتجة AEP.
تزايد االعتماد على مصادر الطاقات الجديدة والمتجددة من أجل الحصول على الطاقة الكهربائية بدون استخدام مصادر الوقود الأحفوري التقليدية وبالتالي حل مشاكل أزمة الطاقة العالمية وأيضا ً الحفاظ على بيئة نظيفة من خلال محاربة أخطار الاحتباس الحراري ونتائجه ا لسلبية , وتعتبر طاقة الرياح إحدى أهم هذه الطاقات البديلة. وسوف نعمل في هذا البحث من أجل التحكم باستطاعة عنفة ريحية ذات سرعة متغيرة عن طريق التحكم بزاوية الميلان بهدف تنظيم الاستطاعة والتحكم بالسرعة الدورانية بهدف أمثلة الاستطاعة حيث سنقوم باستخدام متحكم ضبابي بزاوية الميلان عوضا عن المتحكمات التقليدية مما يتوقع منه تحسين استجابة النظام وتأمين سهولة في التطبيق والتعديل ووانخفاض في الكلفة. من خلال الدراسة المرجعية توصلنا إلى النتيجة التي بينت بأن أغلب الدراسات السابقة في نظم طاقة الرياح المتطورة تناولت التحكم باستطاعة عنفة ريحية باستخدام متحكمات تقليدية من نوع PI أو PID .تظهر لدينا المشكلة بالحاجة إلى معرفة النموذج الرياضي الدقيق للنظام, حيث تعتمد المتحكمات التقليدية بالعنفات الريحية التي تعمل على سرعة متغيرة على وجود نماذج رياضية قد تكون معقدة وغير خطية وتهمل في كثير من الأحيان الظواهر الفيزيائية كالاشباع المغناطيسي مثال مما يؤدي إلى تعقيد في الحساب وأداء غير متوقع للنظام المقاد. يهدف البحث المقترح إلى تقديم دراسة كاملة عن طريق النمذجة والمحاكاة باستخدام الـMatlab عن استخدام المتحكم الضبابي للتحكم باستطاعة عنفة ريحية حيث سيتم تصميم متحكمات تقليدية من نوع PI للتحكم بزاوية الميلان والتحكم بالسرعة الدورانية ومتحكمات ضبابية تقليدية للتحكم بزاوية الميلان وسيتم الحصول على النتائج ومقارنتها ثم مناقشتها واستخالص النتائج منها. بينت نتائج البحث أ التحكم الضبابي يحسن في سلوك الحالة العابرة إلا أن سلوك الحالة المستقرة سيكون أفضل في حال استخدام نظام تقليدي وعليه لا يمكن للتحكم الضبابي ان يحل فعليا مكان المتحكم التقليدي استنادا إلى ما توصلناه من نتائج.
يعتبر التحكم الآلي ملتقى المعارف الهندسية، إذ ينبغي مراقبة و ضبط المتغيرات التي تتفاعل في جميع العمليات الصناعية كي تؤدي تجهيزات المنشآت الوظائف التي شيدت من أجلها.إن تكنولوجيا نظام التحكم الآلي لها دور كبير في تخفيف أعباء الحياة اليومية، و جعلها أكثر رفاهية، فنجد تطبيقات التحكم الآلي في معظم الأجهزة المنزلية ، مثل : التبريد والتكييف و الأفران و الغسالات و غيرها. و لقد أصبحت مفاهيم التحكم الآلي تستخدم في شتى مجالات المعرفة مثل علوم الأحياء و الاقتصاد و الاجتماع و الطب و التربية.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا