انرژی باد در مقا یسه با سایر منابع تجدیدپذیر ، منبع فراوانی است. علاوه بر این، بر خلاف انرژی خور شیدی، استفاده از آن تحت تأثیر آب و هوا و آب و هوا نیست. این منبع انرژی تجدیدپذیر است که از جریان هوا در سطح زمین میآید. توربین های بادی به عنوان مبدلی عمل می کنند که انرژی جنبشی را از باد استخراج می کند و آن را به نیروی قابل استفاده تبدیل می کند که می تواند برق را برای خانه، مزرعه، مدرسه یا برنامه های تجاری در مقیاس های کوچک مسکونی، متوسط اجتماعی،یا بزرگ تامین کند.

یک توربین بادی از چندین بخش اصلی تشکیل شده است، یعنی روتور، ژنراتور، سیستم کنترل و غیره. روتور توسط باد به حرکت درمی آید و با سرعتی از پیش تعریف شده بر حسب سرعت باد می چرخد تا ژنراتور بتواند خروجی انرژی الکتریکی تولید کند.

توربین با محوری که به صورت افقی موازی با زمین نصب شده است به عنوان توربین بادی محور افقی شناخته می شود. یک توربین بادی با محور عمودی شفت آن به سمت زمین عادی است. قدرت یک توربین بادی به سرعت باد و طراحی پره بستگی دارد، به منظور استخراج حداکثر انرژی جنبشی از باد، محققان تلاش های زیادی را برای طراحی هندسه پره موثر انجام دادند. جهت شفت و محور چرخشی اولین طبقه بندی توربین بادی را تعیین می کند.

توربین بادی ارشمیدس نوع جد ید ی از توربین بادی است که از سه پره مدور تشکیل شده است. اینها به صورت سیم پیچ به دور یکدیگر پیچیده شده و سپس منبسط م یشوند و یک توربین مخروطی سه بعدی ا یجاد می کنند. برخلاف توربین های بادی محور افقی قدیمی

که از نیروی بالابر برای گرفتن نیرو از انرژی باد استفاده می کنند، توربین بادی مارپیچ ارشمیدس هم از نیروی بالابر و هم نیروی کشش استفاده می کند. این ساختار ویژه تضمین می کند که باد با زاویه موثر 60 درجه به داخل توربین کشیده می شود و باد توسط سیم پیچها 90 درجه می چرخد.

این توربین بادی قابلیت تولید گشتاور بالا در سرعت باد کمتر را دارد که آن را نسبت به سایر توربین های بادی برای تولید برق در مقیاس کوچک بهتر می کند. عدم نیاز به تجهیزات الکترونیکی در مکانیزم انحراف به کار رفته در این مدل که هزینه توربین بادی را کاهش می دهد. نتایج تجربی مدل کار با نتایج تحلیلی به دست آمده از تجزیه و تحلیل CFD شباهت دارد.

فصل یک: باد و انرژی بادی/17

فصل دوم: توربین بادی/51

فصل سوم: روش های حل جریان و معادلات حاکم بر جریان توربین بادی/91

فصل چهارم: بحث و نتایج /111

فصل پنجم: جمع بندی /135