Improvement of a Magnus VAWT Based on Numerical Simulation using a Fixed Blade

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.37934/cfdl.17.7.98112
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Magnus wind turbines have a wide range of advantages ranging from generating energy at low wind speeds to adapting to any wind direction. However, the cylindrical blades themselves have high drag and low lift. The aim of the work is to study the addition of a fixed blade to the cylindrical blades of a wind turbine to improve the efficiency of the entire wind turbine. The paper presents a numerical study of the lifting force and drag force of a wind turbine, as well as the blades themselves, averaged over time from the air flow velocity and the number of revolutions. Using the averaging method of the Navier-Stokes equations RANS (Reynolds-averaged Navier–Stokes), numerical results were obtained showing the efficiency of the installation starting from 3 m/s, i.e. low wind speeds. It is determined that the use of adding a fixed blade to a rotating cylinder gives an increase in the value of the lifting force from 40-55% and power factor of the wind turbine by almost 1.5-1.7 times due to the regulation and reduction of the disruption of vortices behind the rotating cylinder. The effect of the plate on the velocity and pressure field is illustrated. The results obtained are useful when designing real experimental installations.