Офіційний веб сайт

Математичне моделювання динаміки та аеродинаміки вертикально-осьових вітроенергетичних установок.

М42

Автори: Редчиць Д.О., Тарасов А. С., Дегтярьов Д.А.

Представлений Інститутом транспортних систем і технології "Трансмаг" НАН України.

Кількість публікацій: 55 наукових праць, в т.ч. 26 статей, 30 тез доповідей.

Проведено дослідження структури та визначення основних параметрів нестаціонарного обтікання роторів вертикально-осьових (ВО) вітроенергетичних установок (ВЕУ) Дар’є та Савоніуса на основі спільного чисельного розв’язку рівнянь динаміки в’язкої нестисливої рідини і твердого тіла. Розроблено розрахункові схеми і моделі динаміки ВО ВЕУ з Н-ротором Дар’є, проведено імітаційне моделювання робочих і аварійних режимів роботи, розрахунок напружено-деформованого стану елементів конструкції.

Наведено новий розв’язок актуальної задачі дослідження процесів аеродинаміки та динаміки роторів ВО ВЕУ на основі методу кінцевих об’ємів та кінцевих елементів. Виконано аналіз структури та закономірностей розвитку нестаціонарних турбулентних нестисливих течій при обтіканні роторів. Встановлено вплив чисел Рейнольдса, коефіцієнтів швидкохідності та заповнення на енергетичні характеристики ВО ВЕУ. Проведено імітаційне моделювання штатних й аварійних режимів роботи ВО ВЕУ з Н-ротором Дар’є. Встановлено величини напруг та деформацій, а також коефіцієнти запасу міцності елементів конструкцій ВЕУ.

Побудовано математичну модель для спільного моделювання процесів аеродинаміки та динаміки роторів ВО ВЕУ, виявлено основні закономірності формування та розвитку структури нестаціонарних течій нестисливого в’язкого середовища при обтіканні роторів ВО ВЕУ, встановлено залежності осередненого коефіцієнта потужності роторів від коефіцієнта швидкохідності для різних коефіцієнтів заповнення та чисел Рейнольдса.

Практична цінність роботи полягає у створенні програмно-методичного забезпечення для чисельного моделювання нестаціонарних процесів динаміки та аеродинаміки ВО ВЕУ.

Розроблені методики використовуються в ЗАТ «ВЕСТА-Дніпро» (м. Дніпропетровськ) при проектуванні та розробці нових ВЕУ.