Search academic texts

Registration Number

0823U102024, PhD dissertation

Title

Development of an improved method of calculating wind energy units with a vertical axis of rotation.

Author

Anton O. Rozhkevych,

popup.head Oleg G. Goman
popup.opponent Serhii V. Aleksieienko
popup.opponent Anatoliy V. Sohatskiy
popup.opponent Yurii V. Kvasha
popup.review Iuliia V. Brazaluk

Status

Доктор філософії, 113, Прикладна математика

Date

27-02-2024

Description

Дисертацію присвячено теоретичним дослідженням нового удосконаленого методу розрахунку вітроенергетичних агрегатів з вертикальною віссю обертання, а саме, роторів Дар’є, котрий ґрунтується на урахуванні змінності локального числа Рейнольдса набігаючого вітрового потоку при обтіканні елементів лопатей вітроустановки. Наукова новизна отриманих результатів дисертаційної роботи полягає в наступному: в дводисковій одноструменовій аеродинамічній моделі течії повітря навколо вітроагрегата вперше враховано наявність траверс, як елементів вітроустановки у вигляді різних класичних симетричних профілів, таких, як, наприклад, профілі NACA 0012, 0015, 0018, 0021, також враховано вплив змінності локального числа Рейнольдса обтікання елементів лопаті, котре змінюється як від положення лопаті у вітроколесі, так і від відносної швидкості набігання вітрового потоку безпосередньо на кожний елемент лопаті в зоні окресленого об’єму у вітроколесі. Створено програмний модуль для розрахунку вітрогенератора типу Дар’є, котрий дозволяє задавати тільки глобальні геметричні параметри вітроустановки та обирати профіль із вже опрацьованих, а саме: NACA 0012, 0015, 0018, 0021, а також додати нові профілі – шляхом вносу їх аеродинамічних коефіцієнтів до вже створеної бази аеродинамічних характеристик аеродинамічних профілів NACA. Проаналізовано вплив на енергетичні характеристики ВЕУ кута установки лопатей, їх кількості, довжини хорди, тощо. У даній дисертаційній роботі розроблено нову, удосконалену, порівняно з відомими раніше методиками розрахунку енергетичних характеристик ротору Дар’є з урахуванням залежності локальних аеродинамічних характеристик елементів лопаті від локального числа Рейнольдса, тоді як у попередній ( «класичній» дводисковій схемі розрахунку ВОВД не враховується той факт, що окремі елементи лопаті обтікаються кожен зі своєю відносною швидкістю набіжного потоку і тому кожен елемент лопаті має своє особисте локальне місцеве число Рейнольдса. Вітровий потік в окресленому об’ємі вже є дещо “пом’ятим”, він втрачає деяку частку своєї незбуреної швидкості за рахунок роботи по переміщенню лопатей ВЕУ і передачі їм частини своєї кінетичної енергії. Отримані аналітичні вирази та програмні коди допомогли дослідити вплив різних геометричних параметрів на роботу моделі вітроустановки. Отримані теоретичні та аналітичні дані можуть бути взяті за основу при проведенні подальших експериментальних досліджень у галузі вітроенергетики.