view in publisher's site

Simulations of transition and separation past a wind-turbine airfoil near stall

Highlights•IDDES-Tr can simultaneously predict the transition and separation.•It is validated by comparing with very detailed measurements and simulations by LES.•IDDES-Tr performs similar with WMLES and WRLES with 16 and 96 times of cells.•IDDES-Tr model has the features of high efficiency and high accuracy.AbstractThe transition has an important effect on the aerodynamic performance and energy consumption of the wind turbine. When the angle of attack is sufficiently large, separation often occurs with transition near the leading edge. To simulate the transition and separation simultaneously, a new improved delayed detached eddy simulation (IDDES) method based on the three-equation k-ω-γ transition/turbulence integrated model (IDDES-Tr) is developed and applied to simulate the attached transition and resolve the separation past a wind-turbine airfoil. The original IDDES based on the full turbulence model (IDDES-FT) is also used for comparison with the available measurements and some LES-type simulations with very dense grids. From the numerical results, both can successfully resolve the small-scale structures near the trailing edge. In addition, IDDES-Tr can simulate the laminar separation bubble and boundary layer transition near the leading edge, whereas IDDES-FT fails. Thus, the mean aerodynamics by IDDES-Tr are more accurate than IDDES-FT. Furthermore, owing to the more accurate development of the boundary layer accounting for the transition effect, IDDES-Tr also improves the simulation capability of velocity and Reynolds shear stresses.

شبیه‌سازی انتقال و جداسازی از پشت یک توربین باد - توربین در نزدیکی توالت

کاره‌ای مهم (IDDES)- Tr می‌تواند به طور همزمان گذر و جدایی را پیش‌بینی کند. این با مقایسه با اندازه‌گیری‌ها و شبیه‌سازی‌های بسیار دقیق توسط les تایید می‌شود. IDDES - Tr با WMLES و WRLES با ۱۶ و ۹۶ برابر سلول عمل می‌کند. مدل IDDES - Tr دارای ویژگی‌های کارایی بالا بوده و گذار accuracy.Abst بالا دارای تاثیر مهمی بر عملکرد آیرودینامیک و مصرف انرژی توربین بادی است. هنگامی که زاویه حمله به اندازه کافی بزرگ باشد، جداسازی اغلب با انتقال نزدیک لبه جلویی رخ می‌دهد. برای شبیه‌سازی انتقال و جداسازی به طور همزمان، یک روش شبیه‌سازی گردابه‌های مجزا به تاخیر افتاده (IDDES)براساس مدل یکپارچه سه معادله K - ω - γ - γ - γ - γ - γ - γ - γ - Tr)توسعه داده‌شده و برای شبیه‌سازی گذر متصل از باد توربین بادی بکار گرفته شد. IDDES اصلی براساس مدل آشفتگی کامل (IDDES - FT)برای مقایسه با اندازه‌گیری‌های موجود و برخی شبیه‌سازی‌های مثل les با شبکه‌های بسیار متراکم مورد استفاده قرار می‌گیرد. از نتایج عددی، هر دو می‌توانند با موفقیت ساختار مقیاس کوچک نزدیک لبه پشتی را حل کنند. علاوه بر این، IDDES - Tr می‌تواند the جدایش لایه‌ای و انتقال لایه مرزی در نزدیکی لبه پیشرو را شبیه‌سازی کند در حالی که IDDES - FT شکست می‌خورد. بنابراین آیرودینامیک متوسط با IDDES - Tr دقیق‌تر از IDDES - FT است. علاوه بر این، به دلیل توسعه دقیق‌تر لایه مرزی برای اثر گذار، IDDES - Tr همچنین قابلیت شبیه‌سازی فشارهای برش شتاب و رینولدز را بهبود می‌بخشد.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.