Numerical Investigation of the Effect of Elliptical Deflectors with Different Aspect Ratios on the Aerodynamic Performance of a Savonius Wind Turbine

Mehrpooya, Milad; Maghrebi, Mohammad Javad

doi:10.22034/stme.2025.549288.1172

Numerical Investigation of the Effect of Elliptical Deflectors with Different Aspect Ratios on the Aerodynamic Performance of a Savonius Wind Turbine

Articles in Press

Document Type : Original Article

Authors

Milad Mehrpooya ¹

Mohammad javad Maghrebi ²

¹ Energy Conversion Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad

² Dept of Mech. Eng., Ferdowsi Uni. of Mashhad

10.22034/stme.2025.549288.1172

Abstract

استفاده از انرژی باد به‌عنوان منبعی پاک و تجدیدپذیر در دهه‌های اخیر توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. در میان انواع توربین‌های بادی، توربین بادی ساونیوس به دلیل سادگی ساخت و توانایی عملکرد در سرعت‌های پایین باد، گزینه‌ای مناسب برای استفاده در مقیاس کوچک محسوب می‌شود. یکی از مسائل مهم در طراحی این توربین‌ها، اثر میله‌های هدایت‌کننده بر میدان جریان و عملکرد آیرودینامیکی روتور است. در این پژوهش، اثر میله‌ با مقطع بیضی و ضرایب منظر مختلف بر عملکرد توربین ساونیوس به‌صورت عددی و دوبعدی در نرم‌افزار انسیس فلوئنت بررسی شده است. شبیه‌سازی‌ها در حالت گذرا و با استفاده از مدل آشفتگی SSST K-ω انجام گرفت و اعتبارسنجی مدل از طریق مقایسه با داده‌های تجربی موجود صورت پذیرفت. نتایج نشان داد بیضی‌های با نسبت منظر بیشتر از 1 بهبود ضریب گشتاور و ضریب توان را سبب می‌شوند، به‌گونه‌ای که در نسبت منظر ۱.2 بیشترین بهبود توان به‌اندازه 23 درصد مشاهده شد.

Keywords

Savonius Wind Turbine

Power Enhancement

Elliptical deflector

Different Aspect Ratios

Subjects