1. Introduction
1.1. Small wind turbines
Growing awareness of rising levels of greenhouse gases [1],
global warming and increasing prices of fossil fuels have led to
a shift towards investing into low-cost small wind turbines. Simple
structured, compact in design, portable and low noise [2], the small
wind turbines are now vital wind power extracting devices in the
rural, suburban and even in the populated city areas where
installation of large scale wind turbines would not be accepted due
to space constraints and generation of noise. Small wind turbines
achieve power coefficients of 0.25 or greater in comparison to large
turbines which have Cp values around 0.45 [3]. Small wind turbines
have been integrated on domestic house roof tops, farms, remote
communities and boats [4]. In contrast to larger horizontal axis
wind turbines (HAWTs) that are located in areas dictated by
optimum wind conditions, small wind turbines are required to
produce power without necessarily the best of wind conditions
[4e6]. A small wind turbine is one that relies on aerodynamic
forces to startup and has a tail vane for passive yawing. Small wind
turbines are categorized as micro (1 kW), mid-range (5 kW) and
mini wind turbines (20 kWþ) [7]. A more detailed description of
micro wind turbines is given by Cooper as being rated less than
2.5 kW and commercially produces power in the range of 0.4 kWe
1.5 kW at 12.5 m/s wind speed [1,8].
1.2. Laminar separation bubble
Small wind turbines operate within 100 m above sea level
where the lowest portion of planetary boundary layer (PBL) is
found. Within the PBL, the laminar airflow is made turbulent and
slowed down by obstacles and topology [4,5,8]. Due to their small
rotor size and low wind speeds; small wind turbines operating at
low Reynolds numbers suffer from laminar separation bubble
[3,9,10]. Laminar separation bubble is a phenomenon associated
with low Reynolds number where laminar flow separates before it
can transit to turbulent flow as a result of adverse pressure gradient
(APG) [11]. The separated laminar flow gets re-energized and
reattaches back to the surface as turbulent flow forming the socalled
separation bubble. The separation bubble leads to an
increase in the boundary layer thickness above it, causing excessive
increase in pressure drag, a loss in aerodynamic lift and noise
[6,7,11]. Separation bubble degrades the overall aerodynamic
1. บทนำ1.1 กังหันลมขนาดเล็กความตระหนักเพิ่มขึ้นระดับที่เพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจก [1],โลกร้อน และการเพิ่มราคาของเชื้อเพลิงฟอสซิลได้นำไปการเปลี่ยนแปลงไปสู่การลงทุนในกังหันลมขนาดเล็กต้นทุนต่ำ เรียบง่ายโครงสร้าง ขนาดกะทัดรัดในดีไซน์ ขนาดเล็ก เสียงรบกวนต่ำ และแบบพกพา [2]กังหันลมมีลมที่สำคัญตอนนี้อุปกรณ์ขยายอำนาจในการชนบท ชานเมือง และแม้กระทั่งในพื้นที่เมืองที่มีประชากรที่การติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่จะไม่ยอมรับเนื่องจากข้อจำกัดของพื้นที่และสร้างเสียงรบกวน กังหันลมขนาดเล็กบรรลุสัมประสิทธิ์พลังงาน 0.25 หรือมากกว่าเมื่อเทียบกับขนาดใหญ่กังหันซึ่งมีค่า Cp ประมาณ 0.45 [3] กังหันลมขนาดเล็กมีการรวมประเทศบ้านดาด ฟาร์ม รีโมทชุมชนและเรือ [4] ตรงกันข้ามกับแกนนอนที่มีขนาดใหญ่กังหันลม (HAWTs) ที่อยู่ในพื้นที่ที่บอกด้วยสภาพที่เหมาะสมลม กังหันลมขนาดเล็กจำเป็นต้องผลิตพลังงานโดยไม่จำเป็นต้องดีสุดของสภาพลม[4e6] . เป็นกังหันลมขนาดเล็กที่อาศัยตามหลักอากาศพลศาสตร์การเริ่มต้น และมีใบพัดหางสำหรับ yawing แฝง กังหันลมขนาดเล็กมีการแบ่งประเภทกังหันเป็นไมโคร (1 กิโลวัตต์), ปานกลาง (5 kW) และกังหันลมขนาดเล็ก (20 kWþ) [7] คำอธิบายรายละเอียดของกังหันลมขนาดเล็กถูกกำหนด โดยคูเป็นการได้คะแนนน้อยกว่า2.5 กิโลวัตต์และในเชิงพาณิชย์ผลิตพลังงานในช่วง 0.4 kWe1.5 กิโลวัตต์ที่ความเร็วลม 12.5 เมตรต่อวินาที [1, 8]1.2. laminar แยกฟองกังหันลมขนาดเล็กที่ดำเนินงานภายใน 100 เมตรเหนือระดับน้ำทะเลซึ่งเป็นส่วนที่ต่ำสุดของชั้นขอบเขตดาวเคราะห์ (PBL)พบ ภายใน PBL ลม laminar ทำปั่นป่วน และชะลอตัวลง โดยอุปสรรคและโทโพโลยี [4,5,8] เนื่องจากขนาดเล็กของพวกเขาขนาดใบพัดและความเร็วลมต่ำ กังหันลมขนาดเล็กหมายเลขเรย์โนลด์สต่ำประสบจาก laminar แยกฟอง[3,9,10] . ฟองแยก laminar เป็นปรากฏการณ์เกี่ยวข้องมีเรย์โนลด์สต่ำ ไหลเลข laminar แยกก่อนสามารถในการขนส่งการไหลเชี่ยวจากดันผล(APG) [11] . เชื้อที่แยกได้ลุ้นอีกครั้ง และreattaches กลับไปยังพื้นผิวเป็นรูป socalled ไหลเชี่ยวแยกฟอง ฟองแยกนำไปสู่การเพิ่มความหนาชั้นขอบเขตข้างต้น ก่อให้เกิดมากเกินไปเพิ่มความดันลาก การสูญเสียในอากาศพลศาสตร์ลิฟต์และสัญญาณรบกวน[6,7,11] แยกฟอง degrades พลศาสตร์โดยรวม
การแปล กรุณารอสักครู่..

1. บทนำ
1.1 กังหันลมขนาดเล็ก
ตระหนักการเติบโตในระดับที่เพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจก [1],
ภาวะโลกร้อนและราคาที่เพิ่มขึ้นของเชื้อเพลิงฟอสซิลได้นำไปสู่
การเปลี่ยนแปลงที่มีต่อการลงทุนในต้นทุนต่ำกังหันลมขนาดเล็ก ง่าย
เสียงที่มีโครงสร้างขนาดกะทัดรัดในการออกแบบแบบพกพาและต่ำ [2] เล็ก
กังหันลมเป็นพลังงานลมในขณะนี้ที่สำคัญการแยกอุปกรณ์ใน
ชนบทชานเมืองและแม้ในพื้นที่เมืองที่มีประชากรที่
ติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่จะไม่ได้รับการยอมรับเนื่องจาก
ข้อ จำกัด ด้านพื้นที่และการสร้างเสียงรบกวน กังหันลมขนาดเล็ก
บรรลุค่าสัมประสิทธิ์อำนาจของ 0.25 หรือสูงกว่าเมื่อเทียบกับขนาดใหญ่
กังหันที่มีค่า Cp รอบ 0.45 [3] กังหันลมขนาดเล็ก
ได้รับการรวมประเทศในท็อปส์ซูหลังคาบ้านฟาร์มที่ห่างไกล
ชุมชนและเรือ [4] ในทางตรงกันข้ามกับแนวนอนขนาดใหญ่แกน
กังหันลม (HAWTs) ที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ dictated โดย
สภาพลมที่เหมาะสมกังหันลมขนาดเล็กจะต้อง
ผลิตพลังงานโดยไม่จำเป็นต้องดีที่สุดของสภาพลม
[4e6] กังหันลมขนาดเล็กเป็นหนึ่งที่อาศัยอยู่กับหลักอากาศพลศาสตร์
กองกำลังที่จะเริ่มต้นและมีใบพัดหางสำหรับ yawing เรื่อย ๆ ลมขนาดเล็ก
กังหันจะถูกแบ่งออกเป็นขนาดเล็ก (1 กิโลวัตต์) ช่วงกลาง (5 กิโลวัตต์) และ
กังหันลมขนาดเล็ก (20 kWþ) [7] รายละเอียดเพิ่มเติมของ
กังหันลมขนาดเล็กจะได้รับจากคูเปอร์ที่ถูกจัดอันดับน้อยกว่า
2.5 กิโลวัตต์และในเชิงพาณิชย์ผลิตพลังงานในช่วงของ 0.4 kWe
1.5 กิโลวัตต์ที่ 12.5 m / s ความเร็วลม [1,8].
1.2 Laminar แยกฟอง
กังหันลมขนาดเล็กดำเนินการภายใน 100 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล
ที่ส่วนต่ำสุดของชั้นขอบเขตของดาวเคราะห์ (PBL) จะ
พบว่า ภายใน PBL ไหลเวียนของอากาศราบเรียบทำป่วนและ
การชะลอตัวลงโดยอุปสรรคและ topology [4,5,8] เนื่องจากพวกเขาขนาดเล็ก
ขนาดใบพัดและความเร็วลมต่ำ; กังหันลมขนาดเล็กการดำเนินงานที่
นาดส์ตัวเลขต่ำทนทุกข์ทรมานจากฟองแยกราบเรียบ
[3,9,10] ฟองแยก Laminar เป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้อง
กับจำนวน Reynolds ต่ำที่ไหลแยกก่อนที่มันจะ
สามารถขนส่งไปยังไหลเชี่ยวเป็นผลมาจากความดันที่ไม่พึงประสงค์ลาด
(APG) [11] การไหลแบบราบเรียบแยกออกจากกันได้รับการ re-ลุ้นและ
reattaches ไปที่พื้นผิวเป็นไหลเชี่ยวรูป socalled
ฟองแยก ฟองแยกนำไปสู่การ
เพิ่มขึ้นของความหนาของชั้นขอบเขตเหนือมันก่อให้เกิดมากเกินไป
เพิ่มขึ้นในการลากดันการสูญเสียในลิฟต์อากาศพลศาสตร์และเสียงรบกวน
[6,7,11] ฟองแยก degrades พลศาสตร์โดยรวม
การแปล กรุณารอสักครู่..

1 . แนะนำ1.1 . กังหันลมขนาดเล็กการรับรู้ในระดับที่เพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจก [ 1 ]ภาวะโลกร้อนและการเพิ่มราคาของเชื้อเพลิงฟอสซิลได้นำไปสู่เปลี่ยนต่อลงทุนในกังหันลมขนาดเล็กราคาถูก ง่าย ๆโครงสร้างขนาดเล็กในการออกแบบแบบพกพาและเสียงรบกวนต่ำ [ 2 ] , ขนาดเล็กกังหันลมพลังงานลมตอนนี้สำคัญแยกอุปกรณ์ในชนบท ชานเมือง และแม้แต่ในเมืองที่มีพื้นที่ที่การติดตั้งกังหันลมขนาดใหญ่จะไม่ได้รับการยอมรับ เนื่องจากข้อจำกัดด้านพื้นที่ และสร้างเสียง กังหันลมขนาดเล็กบรรลุพลังเท่ากับ 0.25 หรือมากขึ้นในการเปรียบเทียบกับขนาดใหญ่กังหันซึ่งมี CP ค่าประมาณ 0.45 [ 3 ] กังหันลมขนาดเล็กได้ถูกรวมอยู่ในท็อปส์ซูหลังคาบ้าน , ฟาร์ม , ระยะไกลชุมชนและเรือ [ 4 ] ในทางตรงกันข้ามกับแนวแกนขนาดใหญ่กังหันลม ( hawts ) ที่อยู่ในพื้นที่ที่กำหนดโดยสภาพลมสูงสุด กังหันลมขนาดเล็ก จะต้องผลิตไฟฟ้าโดยไม่จำเป็นดีที่สุด สภาพลม[ 4e6 ] กังหันลมขนาดเล็กเป็นหนึ่งที่อาศัยสลวยกำลังจะเริ่มต้น และมีใบพัดหางให้เรื่อยๆ โคลงเคลง . ลมขนาดเล็กกังหันมีการแบ่งประเภทเป็นไมโคร ( 1 กิโลวัตต์ ) , กลาง ( 5 กิโลวัตต์ ) และกังหันลมขนาดเล็ก ( 20 กิโลวัตต์þ ) [ 7 ] รายละเอียดเพิ่มเติมรายละเอียดของกังหันลมขนาดเล็กจะได้รับโดยคูเปอร์เป็นคะแนนน้อยกว่า2.5 กิโลวัตต์ และผลิตไฟฟ้าในเชิงพาณิชย์ในช่วง 0.4 เขว1.5 กิโลวัตต์ที่ 12.5 เมตรต่อวินาที ความเร็วของลม [ 1,8 ]1.2 การแยกแบบฟองกังหันลมขนาดเล็กใช้งานในระยะ 100 เมตรเหนือระดับน้ำทะเลส่วนที่น้อยที่สุดของศัตรู ( PBL )พบ ภายใน PBL , การทำปั่นป่วน และให้ชะลอตัวลงโดยอุปสรรคและทอพอโลยี [ 4,5,8 ] จากของเล็ก ๆขนาดใบพัดและความเร็วลมต่ำขนาดเล็กกังหันลมปฏิบัติการที่เรย์โนลด์นัมเบอร์ประสบแยกแบบฟอง[ 3,9,10 ] ฟองแยกแบบเป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องเลขเรย์โนลด์ต่ำที่แยกก่อนการไหลแบบราบเรียบสามารถส่งต่อไปป่วนไหลเป็นผลของการไล่ระดับความดันที่ไม่พึงประสงค์( APG ) [ 11 ] แยกการไหลแบบราบเรียบอีกครั้ง energized และได้รับreattaches กลับไปยังพื้นผิวที่ไหลเชี่ยวขึ้นลากข้างฟอง แยก การแยกฟองนําไปเพิ่มขอบเขตความหนาชั้น ข้างต้นนั้น ทำให้เกินเพิ่มลากความดันสูญเสียในยกอากาศพลศาสตร์ และเสียงรบกวน[ 6,7,11 ] ฟอง แยกนี้รวมอากาศพลศาสตร์
การแปล กรุณารอสักครู่..
