تصميم ونمذجة توربينة رياح ذات المحور العمودي (VAWT) نوع Savonius

Abstract

في هذا البحث، جرى تصميم ونمذجة توربينة رياح ذات المحور العمودي نوع Savonius. البحث يسلط الضوء على أهمية استخدام الطاقة المتجددة ويقدم توربينة Savonius كحل بديل لتوربينات الرياح ذات المحور الأفقي. يتميز تصميم توربينة Savonius ببساطته وكفاءته في بيئات الرياح المنخفضة السرعة والمناطق الحضرية. البحث يركز على تحليل أربعة نماذج من توربينة Savonius، كلٌ منها يتميز بشكل مختلف للريش: النموذج الأول بشكل مثلث مفتوح (S1)، الثاني بشكل مثلث مغلق (S2)، الثالث بشكل مضلع مفتوح (S3)، والرابع بشكل مضلع مغلق (S4). تم استخدام برنامج SolidWorks لنمذجة ومحاكاة أداء كل نموذج تحت ظروف محددة، مثل سرعات الرياح ودرجات الحرارة المختلفة. من خلال التجارب الحاسوبية، تم تحديد أن النموذج S4 (المضلع المغلق) يقدم أعلى مستويات الأداء من حيث الكفاءة والقدرة على التعامل مع التقلبات الجوية. كما أظهرت النتائج أن الأشكال المغلقة (S2 و S4) توفر أداءً أفضل مقارنةً بالأشكال المفتوحة (S1 و S3)، خاصةً في توليد القوة على المحور Z. البحث يخلص إلى أن تصميم الريش يلعب دورًا حاسمًا في تحديد كفاءة توربينات الرياح وقدرتها على التقاط الطاقة. تُظهر الدراسة أهمية اختيار الشكل المناسب للريش لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة في ظل الظروف البيئية المختلفة ومتطلبات الطاقة. يُسلط البحث الضوء على التطورات المتواصلة في تكنولوجيا توربينات الرياح ويؤكد على أهمية استمرار البحث والتطوير في هذا المجال.