Numeryczna analiza przepływu przez turbinę Savoniusa w programie MATLAB z wykorzystaniem Metody Wirów Dyskretnych.

Abstract

Celem niniejszej pracy jest numeryczne przedstawienie przepływu wokół rotora Savoniusa na płaszczyźnie zespolonej oraz stworzenie kodu w programie MATLAB, w celu przewidywania wydajności aerodynamicznej turbiny. Geometria rotora na płaszczyźnie zespolonej, została przedstawiona przez dwa półkola, przemieszczone wzdłuż wspólnej średnicy. Założono wpływ lepkości wyłącznie do nieskończenie cienkiej warstwy płynu, stycznego do powierzchni łopat rotora. Warunki brzegowe Dirchleta, Neumana oraz prawo Kutty-Żukowskiego zostały wykorzystane w modelu matematycznym. Wyniki poddane zostały walidacji z danymi eksperymentalnymi innych badaczy oraz symulacją w programie ANSYS CFX dla analizowanej geometrii rotora.

The aim of this paper is to numerically represent complex flow over a Savonius rotor and to develop a code in MATLAB software, for predicting its aerodynamic performance. Geometry of the rotor was represented in complex plane, by two semicircles, displaced along their common diameter. It was assumed that the influence of viscosity is confined to an infinitely thin layer of fluid adjacent to the surface of the rotor blades. The Dirichlet, Neuman boundary condition and Kutta Joukowsky condition have been used in the modelling. The results were validated by experimental data presented by other researchers and simulation performed in ANSYS CFX for analysed rotor geometry.