Сочинение на тему Численный анализ ветрового потока на крышах зданий различной формы для Бангладеш

Аннотация. Было проведено численное исследование, в частности, графического анализа для исследования ветрового потока над крышей построенной конструкции различной формы с боковых видов, таких как обычная конструкция, желоб, куполообразная форма, полуклинья. Контуры скорости и профили скорости были точками наблюдения для определения формы, имеющей эффективность для запуска вращения турбины. Кроме того, было показано подходящее место для установки ветряных турбин, и в Бангладеш предлагается построить желаемую форму крыши для будущих зданий. Результат вычислений показывает, что куполообразная крыша обеспечивает максимальную скорость среди всех других форм, принятых здесь во внимание. С другой стороны, когда углы скруглены, скорость увеличивается относительно обычной. Исследование показывает, что среди всех городов Читтагонг, Комилла и некоторых других мест в Дакке есть минимальная скорость ветра для запуска турбины для выработки энергии.

Ключевые слова – ветряные турбины, профили энергии, филе, клин, купол, скорость

<Р> Введение

Бангладеш – развивающаяся страна в Южной Азии. Дакка является столицей и крупнейшим городом, за которым следует Читтагонг. Бангладеш является восьмой по численности населения страной в мире. Уровень населения здесь растет день ото дня. Кроме того, не хватает жилья, а также не хватает земли. Поэтому многие здания без какого-либо надлежащего дизайна строятся незапланированно. Несмотря на это неизбежное состояние, эти здания могут быть использованы в качестве источника выработки электроэнергии. Вырабатываемой в нашей стране электроэнергии недостаточно для охвата всех регионов. Кроме того, загрязнение резко растет с ростом промышленного развития. Это требует максимально возможного снижения воздействия на окружающую среду. Спрос всегда выше, чем производство. Для удовлетворения спроса, встроенные в здание микро-ветровые турбины предлагается установить на крыше коммерческих, а также жилых домов для выработки энергии. Мощность ветрогенератора ветрогенератора [1] может быть выражена следующим образом:

Где – мощность ветряного двигателя, плотность воздуха, коэффициент производительности, A – площадь развертки лопастей, а V – скорость свободного ветра (м / с). Из приведенного выше уравнения показано, что мощность ветра увеличивается с кубом скорости ветра.

С другой стороны, уровень выбросов углерода растет день ото дня. Расширение осведомленности общественности о влиянии эффекта «Зеленый дом» на природу и о вредном влиянии нашей зависимости от ископаемого топлива приобрело растущий энтузиазм в отношении генерируемой на месте электроэнергии из устойчивых источников энергии. Поэтому использование ископаемого топлива должно быть сокращено, чтобы уменьшить ущерб окружающей среде. Следовательно, акцент делается на альтернативных энергетических решениях, которые уменьшат наш углеродный след.

В здании Глобального института устойчивого развития, расположенном в Университете штата Аризона, установлено 6 ветряных турбин, и при нормальных условиях 36 компьютеров могут работать с выработанным электричеством. Ветряные турбины, размещенные там, могут производить электричество с ветрами до 5 миль в час [2]. Многочисленные исследования, касающиеся использования городской энергии ветра, были сделаны заранее, и некоторые дали подсказки для дальнейшей работы.

Durson (2012) представил концепцию строительства ветряных турбин с увеличенной мощностью (BAWT). Преимущества установленной на крыше ветротурбины был представлен им. Идея заключалась в том, чтобы использовать здания в качестве ускорителя ветра [3]. Изучение ислама Abohela (2013) показывает, что с ростом высоты здания увеличивается скорость ветра и, соответственно, увеличивается выход энергии ветровой турбины, установленной на крыше. Он также обнаружил, что сводчатая крыша является желаемой формой крыши для установки ветряных турбин на крыше для ускорения ветра над крышей [4]. В другом исследовании Ислама [2013] сравнивались различные конструкции крыш и указывалось, что установка ветряных турбин на сводчатой ​​крыше бочонка будет производить на 56% больше электроэнергии, чем отдельно стоящая ветряная турбина в том же месте. Хотя клинообразная крыша будет давать на 9% больше электроэнергии, чем отдельно стоящая ветряная турбина, более целесообразно воспользоваться преимуществами эффекта ускорения здания [5]. С другой стороны, Сари (2012) с помощью численного анализа и испытания в аэродинамической трубе обнаружил, что скорость ветра повышается в центре башен круглого сечения [6]. Для детальной настройки при моделировании ветрового потока С. Мураками (1993) проанализировал различия моделей турбулентности и пришел к выводу, что ни одна модель не может великолепно моделировать поток ветра над зданиями, хотя стандартная турбулентность является выдающейся среди наиболее чувствительных моделей. и широко используется [7].

СЛУЧАЙ ИЗУЧЕНИЯ ВЕТРОВОГО ПОТОКА

Изучение конкретного случая важно для определения подходящих мест для установки ветряных турбин, где можно использовать максимальную эффективность. Нанди (2012) в своем исследовании раскрывает, что у Кутубдиа и Куаката есть потенциал для энергии ветра. Его результат показывает, что средняя скорость ветра составляет около 4,17 м / с [8]. Жилые районы, где выравнивание зданий одинаковое, а зазор между зданиями являются стандартными, эклектичны для строительства ветряных турбин. Кроме того, среда должна быть такой, чтобы при средних условиях скорость ветра составляла не менее 3-4 метров в секунду (м / с). Большинство ветровых турбин начинают вырабатывать электричество при скорости ветра около 3-4 м / с (8 миль в час) [9]. Метеорологический департамент Бангладеш ежемесячно проводит статистику по различным местам и на этой основе предоставляет годовые результаты [10]. Статистика показывает, что в июне и июле в Читтагонге самая высокая скорость ветра – около 8,7 м / с. С другой стороны, Джессор обладает скоростью ветра 6 м / с в апреле и мае. Точно так же у Кокса Базар относительно высокая скорость ветра в июне и июле. Дакка, Сайедпур и Комилла имеют одинаковую скорость ветра в апреле, мае, июне и июле, которая составляет около 4 м / с. Годовая скорость ветра четырех разных месяцев в этих городах Бангладеш приведена ниже:

<Р> ЦЕЛИ

Идея здесь состоит в том, чтобы увидеть возможность этого плана с помощью вычислительного подхода, чтобы увидеть, как скорость ветра может быть выгодно использована для получения желаемой мощности, генерируемой ветряными турбинами. Кроме того, различные конструкции крыш исследуются в численном подходе, чтобы найти подходящий для будущего строительства. Боковые виды этих будущих зданий наблюдаются в вычислительных методах индивидуально. Вид сбоку включает в себя нормальную конструкцию, филе, куполообразную и полуклиновую. Из численных результатов возможные комбинации наблюдаются.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ПОЛУЧЕНИЕ ДАННЫХ