استقلال حل از شبکه ایرودینامیکی و ایروآکوستیکی
پذیرفته شده برای پوستر ، صفحه 1-10 (10) XML اصل مقاله (788.62 K)
نویسندگان
1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی،‌ دانشگاه ملایر،‌ایران
2گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه اراک، اراک،‌ایران
چکیده
در این مطالعه، محاسبات ‌ایرودینامیکی و ایروآکوستیکی یک توربین بادی محور افقی ده کیلوواتی صورت گرفته است. برای ‌شبیه‌سازی میدان جریان گذرای سه‌بعدی در اطراف پره توربین بادی از معادلات ناویر-استوکس و روش حل اغتشاش IDDES استفاده شده است. سطح فشار صوت در محل گیرنده‌های آکوستیکی با استفاده از روش تشابه آکوستیکی فاکس ویلیامز-هاوکینز محاسبه گردیده است. در شروع محاسبات، تراکم اولیه شبکه محاسباتی افزایش یافته است تا استقلال حل از شبکه برای توان ایرودینامیکی بدست آید. اما‌ جواب بدست آمده برای صوت پره انطباق مناسبی با نتایج مرجع نداشت. به همین جهت تراکم شبکه برای ناحیه نزدیک پره مجددا افزایش یافته است. این تغییر باعث حدود 40 درصد افزایش المان‌های شبکه،‌ و همچنین بهبود نتایج آکوستیکی گردیده است. در فرکانس‌های پایین، SPL تا 400 هرتز نتایج هر دو شبکه محاسباتی اختلاف قابل توجهی نداشتند و از روند تغییرات به خوبی پیروی نموده‌اند. اما پس از آن شبکه متراکم‌تر هم از نظر پیروی از روند تغییرات نمودار SPL و هم از نظر انطباق با مقادیر مرجع بهتر نتیجه داده است. این بدان معنی است استقلال حل از شبکه ایرودینامیکی و ایروآکوستیکی می‌تواند مستقل از یکدیگر باشد. همچنین با فرض استقلال حل از شبکه برای توان ایرودینامیکی یک توربین بادی، تراکم بیشتر نقاط در نزدیکی پره از نظر آکوستیکی می‌تواند جواب بهتری ‌دهد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Aerodynamic and aeroacoustic grid Independence study
Authors
Hamidreza Kaviani, Ehsan Bashtalam
Abstract
In this study, the aerodynamic and aeroacoustic calculations of a horizontal axis wind turbine have been performed. The IDDES method has been used to simulate the turbulent three-dimensional transient flow field around the wind turbine. The sound pressure level at the location of the acoustic receivers has been calculated using the Fox Williams-Hawkins acoustic analogy method. To perform the simulation, the initial density of the computational grid was increased to obtain the independence of the solution from the grid for the aerodynamic power. But the answer obtained for turbine acoustics did not match well with the reference data. For this purpose, the density of the grid for the nearfield was increased. This change caused a 40% increase in grid elements, as well as an improvement in the acoustic results. In low frequencies, SPL up to 400 Hz, the results of both computing grids do not differ significantly and have followed the reference data well. But after that, the denser grid has given better results both in terms of following the trend of the SPL diagram and in terms of conforming to the reference values. This means that even assuming the grid independence of the solution for the aerodynamic power of the wind turbine, a higher density of nearfield mesh gives a better solution acoustically.
Keywords
Aeroacoustics؛ Independence grid study, Aerodynamics؛ Wind Turbine