fa بررسی انرژی تجدیدپذیر حاصل از جریان آزاد آب توسط توربین آبی مدل هاي برنامه ريزي انرژی Energy Planning Models پژوهشي Research <div style=text-align: justify direction: rtl> آگاهی از محدودیتهای بهره وری از توربین به ما کمک می کند تا بتوانیم طراحی مزارع تولید توان بادی و آبی را بهینه کنیم. برآورد دقیق از اندازه توان تئوری تولیدی توسط توربین در جریان آزاد سیال از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا که علاقه در حال رشد برای توسعه در تولید توان از منابع بادی و منابع آبی با ارتفاع صفر بطور روز افزون مورد توجه می باشد. این منابع انرژی جنبشی عظیمی از جریان اقیانوسها و جذر و مد و رودخانه های بدون احداث سد را شامل می شوند. در این مقاله، یک مدل ریاضی صریح و قابل حل برای برآورد بیشترین راندمان توربین در جریان آزاد ارائه شده است. این نتایج می تواند برای توربین های آبی مولد برق که در آن احداث سد غیر ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. این مدل با صفحه ای متناهی و دو بعدی با نفوذ پذیری جزیی در جریان غیر قابل تراکم سر و کار دارد که برای پروانه های دو بعدی مطلوب بوده ولی برای توربینهای با جریان سه بعدی متقاطع و مارپیچی کمتر مناسب است. جالب ترین یافته تجزیه و تحلیل ما این است که برای جریان آزاد بیشترین بازده پروانه مسطح حدود 30 درصد می باشد. این نتیجه در تقابل شدید با مقدار ارائه شده توسط Betz که 60 درصد بوده و به طور معمول در حال حاضر برای چندین دهه استفاده شده است، قرار دارد. نشان داده شده است که ارزیابی بالای B‏etz ناشی از صرف نظر نمودن از انحنای جریان سیال است. همچنین، اثبات شده است که توربین مارپیچی سه بعدی حداقل برای کاربردهای آبی خیلی کارامدتر از پروانه دو بعدی می باشد. </div> <div style=text-align: justify> Awareness of efficiency limitations of turbines helps us be able to optimize the design of wind and water power generation fields. Exact assessment of theoretical generating power of the turbine in free flow of the fluid is of great importance. This is because the growing tendency to increase production of power from wind and from water sources with zero altitude is of ever-increasing attention. These include great kinetic energy source from oceans movement and tidal energy and from rivers with no dams built. In this article, a forthright and solvable mathematical model for estimation of maximum efficiency of turbine in free flow is given. These results can be utilized for electricity generating hydro/water turbines, where building dams is impossible. This model is associated with a finite two dimensional plane with fairly low permeability in an incompressible flow which is desirable for two dimensional blades but is less suitable for turbines with transverse three dimensional flows. The most interesting finding of our analysis is that for free flow highest efficiency of flat blade is 30%. This result is in great opposition with the 60% value given by Betz, which has been adopted presently and for the last few decades. It has been shown that Betz’s above assessment is the consequence of ignoring the curvature of the fluid flow. Also, it has been proved that the three dimensional spiral turbine is much more efficient than two dimensional blade, at least for hydro applications. </div> هد، دبی، توربین مارپیچی، راندمان، جریان آزاد ، نگاشت همدیس Head, Flow Rate, Spiral Turbine, Efficiency, Free Flow 25 38 http://necjournals.ir/browse.php?a_code=A-10-2-10&slc_lang=fa&sid=1 MR Mohammadi Naeini محمدرضا محمدی نائینی M_Mohammadi@iiuctb.ac.ir 100319475328460069 100319475328460069 Yes