Аннотация
Darrieus турбиналарының бір үлкен кемшілігі бар: олар әлсіз жел соққанда өздігінен айнала алмайды. Бұл мәселені шешу үшін біз классикалық симметриялы NACA 0021 профилін асимметриялық түрге өзгертіп көруді ұйғардық. Зерттеу барысында профильдің ішкі бөлігін дәл сол пішінді қолдана отырып, бірақ 5 градусқа бұра отырып ойып алдық. Ойықтың көлемін 10 пайыздан бастап 90 пайызға дейін масштабтап, бірнеше нұсқасын жасадық. Бұл идеяның қаншалықты тиімді екенін тексеру үшін ANSYS Fluent бағдарламасында 3D модельдеу жасадық. Секундына 7 метр жылдамдықпен соққан жел ағынын k-ω SST турбуленттілік моделі арқылы есептедік. Нәтижелер біз күткеннен де қызық болды. Профильді 10 немесе 20 пайызға ғана ойған кезде аэродинамикалық сапа ең жоғары көрсеткішке жетті. Дәл осы нұсқада ауа ағыны қалақшаның бетіне жақсы жабысып, турбинаның оталуына (старт алуына) қажетті қысым айырмасын сәтті қалыптастырды. Алайда ойық көлемін үлкейткен сайын жағдай қиындай түсті. Ойық 40 пайыздан асқанда, әсіресе 70-90 пайыздық масштабта үлкен құйындар пайда болды. Салдарынан ауа ағыны қалақшадан ерте үзіліп, аэродинамикалық кедергі күрт артты. Біздің қорытындымыз нық: NACA 0021 профилін 10-20 пайыз аралығында асимметриялық түрде ойып алу – жел турбинасының жұмысын жақсартудың ең оңтайлы жолы. Бұл әдіс ротордың әрі жылдам іске қосылуына, әрі тиімді жұмыс істеуіне мүмкіндік береді.