Wind turbine power calculation

Tema završnog rada je proračun snage vjetro-agregata. Nakon sažetog opisa rada vjetro-agregata opisao sam primjenjeni model strujanja. Model koji koristim je dvodimenzisko, viskozno, turbulentrno strujanje neslačivog fluida. Proračun rotora je obavljen tako da sam rotor, odnosno lopaticu podjelio na parcijalne strojeve, tj. aeroprofile. Aeroprofile sam konstruirao i diskretizirao na konačne volumene u računalnom programu Gambit. Sve aeroprofile sam prije diskretizacije skalirao na stvarne veličine. Kuteve napada sam odredio prema referentno profilu na 30% duljine lopatice. Za referentni profil sam izračunao ekstreme koeficijenta uzgona za te te vrijednosti odredio kut za koji je zakrenuta cijla lopatica. Za kuteve lopatice (pitch kuteve) koje sam dobio pri proračunu referentnog kuta sam proračunao sve ostale parcijalne strojeve. Nakon računalne simulacije nastrujavanja fluida na svaki parcijalni stroj, u računalnom programu Fluent, izračunao sam raspored tlaka na lopatici vjetro-agregata. Za simulaciju sam korstio k-ε realizable model turbulencije sa enchanced wall tretment zidnim funkcijama. Proračun sam radio pri konstantnom brzinom vjetra i kutnom brzinom. Napravio sam proračun sile, aerodinamičkog koeficijenta sile uzgona i otpora te momenta i snage turbine. Raspored sila i ukupnu silu na lopatici sam interpolirao pomoću vrijednosti koje sam dobio za svaki parcijalni stroj, te ju opisao kao kontinuirano opterećenje. Ukupnu silu s kojom sam računao moment sam izračunao tako da sam kontinuirano opterećenje sveo u njegovo težište. Za proračun snage sam pretpostavio da sve lopatice rade jednaku silu, moment i snagu na rotor