چکیده………………………………………………………………………………………………………………………………………………….1
فصل اول مقدمه 2
1-1 مقدمه 2
1-1-1 استوانه چرخان 2
1-1-2 نیروی بالابر و کشش برای استوانه با حرکت چرخشی 3
1-2 آشنایی مقدماتی با انواع توربین های بادی 3
1-2-1 توربین های محور افقی 4
1-2-2 توربین های محورعمودی 4
1-3 هدف از این پروژه 5
1-4 مروری بر کارهای انجام شده پیشین 5
1-4-1 جریان حول سیلندر چرخان در جریان هوای عمود بر محور آن 5
1-4-2 طراحی، نمونه اولیه و تستهای آزمایشی توربینهای با استوانه دوار 19
فصل دوم حل جریان پتانسیل جهت بررسی جریان حول استوانه ساکن و دوار 22
2-1 جریان پیرامون استوانه بدون گردش 22
2-2 نیروی بالابر و کشش برای استوانه بدون گردش 23
2-3 استوانه چرخان 24
2-4 نیروی بالابر و کشش برای استوانه با حرکت چرخشی 26
فصل سوم معادلات حاکم بر جریان لزج 28
3-1 معادلات حرکت در جریانات آشفته 28
3-1-1 معادله پیوستگی برای جریان آشفته 28
3-1-2 معادله ممنتوم برای جریانات آشفته 29
3-1-3 تنش برشی در جریانات آشفته 30
3-2 مدلسازی جریانات آشفته ومدل‌های آشفتگی 30
3-2-1 رابطه اساسی Boussinesq Eddy-Viscosity 30
3-2-2 مدلهای Eddy-Viscosity 31
مدلهای صفر معادله ای( مدلهای طول اختلاطی) 32
مدلهای یک معادله ای 33
مدلهای دو معادله ای 34
مدل K-epsilon در ANSYS CFX 34
توربولانس شناوری 36
مدل RNG K-epsilon در ANSYS CFX 36
مدل K-omega در ANSYS CFX 37
مدل Wilcox k-omega 37
مدل Baseline (BSL) k-Omega 38
مدل Shear Stress Transport (SST) 39
توابع ترکیبی 40
معادلات مقیاس دیواره 40
محدودکننده های تولید 40
مدل صریح جبری تنش رینولدز (EARSM) 41
مدل گذرایCFX (مدل Gamma-Thetta) 41
شبیه سازی ادیهای بزرگ (LES) در نرم افزار CFX : 43
روش شبیه سازی جداگانه ادیها (DES) 44
روش شبیه سازی مقیاس تطابقی SAS (Scale Adaptive Simulation) 45
فصل چهارم شبیه سازی عددی و نتایج 47
4-1 هندسه مساله و نتایج 47
4-1-1 روش اول 47
4-1-2 روش دوم 49
4-2 نتایج 51
4-2-1 شبیه سازی استوانه ساکن و دوار 51
4-2-2 مقایسه بین نتایج بدست آمده از دو روش مدلسازی مختلف برای توربین 2 پره ای 64
4-2-3 مقایسه نتایج بدست آمده در این پروژه با نتایج تجربی برای توربین 4 پرهای 65
فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات 77
منابع 79

استوانه دوار / Rotating Cylinder , توربین بادی , Ansys , نیروی مگنوس , wind turbine , جریان محوری / axial flow , شبیه سازی رایانه ای / computer simulation , گشتاور / Moment