Numerical Investigation of the Effect of Overlap Ratio on S-Rotor Wind Turbine Performance

Örtüşme Oranının S-Rotor Rüzgâr Türbini Performansı Üzerine Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi

Abstract

Due to their quiet operation, small and aesthetic structure vertical axis wind turbines frequently use in city centers and social areas. Various studies have been carried out in the literature in order to increase the low blade performance of the Savonius wind turbine, which is a vertical axis wind turbine. In this study, circular, square, hexagonal, and monolithic airflow ducts with the same total surface area were opened between the blades. Among the airflow ducts, it has been determined that the monolithic airflow duct gives the highest power coefficient with a value of 2.82x10-2. The designs of the monolithic airflow duct turbine with overlap ratios of 0.10-0.30 were examined and it was concluded that the 0.25 overlap ratio gave the highest power coefficient.

Özet

Dikey eksenli rüzgâr türbinleri; küçük ve estetik yapıda olması, sessiz çalışabilmesi, şehir merkezlerinde ve sosyal alanlarda da sıkça kullanılması sayesinde tercih edilmektedir. Dikey eksenli rüzgâr türbini olan Savonius rüzgâr türbininin düşük olan kanat performansını arttırabilmek için literatürde çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmada, kanatlar arasına toplamda aynı yüzey alanına sahip daire, kare, altıgen ve yekpare hava akış kanalı açılmıştır. İncelenen hava akış kanallarından yekpare hava akış kanalının 2,82x10-2 değeri ile en yüksek güç katsayısını verdiği tespit edilmiştir. Yekpare hava akış kanalı türbinin 0,10-0,30 arasında örtüşme oranlarına sahip tasarımları incelenmiş ve 0,25 örtüşme oranının en yüksek güç katsayısını verdiği sonucuna varılmıştır.

Keywords: Dikey eksenli rüzgâr türbini, savonius rüzgâr türbini, hava akış kanalı, örtüşme oranı