Παραμετρική μελέτη στροβιλογεννητριών τοποθετημένων πάνω σε επίπεδη πλάκα με χρήση της μεθόδου Stereo - PIV - Νάνος, Εμμανουήλ Μάριος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Εργαστήριο Αιολικής Ενέργειας, 2014)
Στη παρούσα εργασία αρχικά μελετήθηκε πειραματικά η επίδραση που έχει η μεταβολή συγκεκριμένων παραμέτρων στροβιλογεννητριών (VGs) στους παραγόμενους στροβίλους. Τα VG είναι το τοποθετημένα πάνω σε επίπεδη πλάκα ενώ για τη μελέτη έγιναν πειράματα σε αεροδυναμική σήραγγα με χρήση της μεθόδου stereoscopic PIV. Αρχικά επιλέχθηκε ένα VG αναφοράς με ύψος h=0,92δ (δ το ύψος του οριακού στρώματος), μήκος l=2h=55mm και γωνία πρόσπτωσης β=20°. Έχοντας ως βάση το συγκεκριμένο VG μεταβάλαμε τη γωνία πρόσπτωσης κατά 5° και προς τις δύο κατευθύνσεις κρατώντας το μήκος και το ύψος σταθερό και αντίστοιχα μεταβάλαμε το ύψος κατά 0,8δ και προς τις δύο κατευθύνσεις κρατώντας το μήκος και τη γωνία σταθερή. Η ίδια μελέτη έγινε για ορθογώνια και τριγωνικάίγωνα VGs ίδιων χαρακτηριστικών μεγεθών (μήκος, ύψος, γωνία πρόσπτωσης) για να ελεγχθεί και η επίδραση του σχήματος. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μεταβολή της γωνίας επηρεάζει έντονα τους παραγόμενους στροβίλους κυρίως ως προς το μέγεθός και τα τροχιά τους οδηγώντας σε αύξηση της τάξεως 35% με 45% στη κυκλοφορία για μεταβολή της γωνίας κατά 5°. Η μεταβολή του ύψους επηρεάζει σε μικρό βαθμό κυρίως το μέγεθος των στροβίλων. Τα ορθογώνια παρήγαγαν κατά 50% ισχυρότερους στροβίλους σε σχέση με τα τριγωνικάίγωνα, ενώ και για τα δύο σχήματα η επίδραση των μεταβολών σε ύψος και γωνία πρόσπτωσης ήταν ίδια. Στη συνέχεια επιλέχθηκε ένα VG (h=0,92δ, β=25° για ορθογώνια και τριγωνικάίγωνα) για να μελετηθεί η αλληλεπίδραση των στροβίλων όταν υπάρχει ζεύγος VG. Μελετήθηκαν τρεις διατάξεις: συγκλίνουσα, αποκλίνουσα και παράλληλη όπου στη κάθε μία τα VGs μελετήθηκαν για τρεις διαφορετικές μεταξύ τους αποστάσεις (1h, 2h, 3h). Στη συγκλίνουσα διάταξη η αλληλεπίδραση είναι έντονη και εκφράζεται κυρίως με μεγαλύτερη απομάκρυνση των δύο στροβίλων από το δάπεδο, με αύξηση του μεγέθους των στροβίλων και μείωση της στροβιλότητας τους σε σχέση με το στρόβιλο που δημιουργείται από ένα VG μόνο του. Στην αποκλίνουσα διάταξη οι στρόβιλοι αλληλεπιδρούν ασθενώς και μόνο για απόσταση 1h μεταξύ των VG. Η αλληλεπίδραση αυτή έχει σαν αποτέλεσμα να απομακρύνονται λιγότερο οι στρόβιλοι από το δάπεδο (σε σύγκριση με τη περίπτωση του μόνου VG) και να έχουν μικρότερη κυκλοφορία λόγω της επίδρασης των δυνάμεων συνεκτικότητας που είναι έντονες κοντά στο δάπεδο. Στη παράλληλη διάταξη η αλληλεπίδραση είναι επίσης έντονη και εκφράζεται με συνένωση των δύο στροβίλων σε έναν μεγαλύτερο σε αρκετές περιπτώσεις. Τριγωνικάίγωνα και ορθογώνια VGs είχαν την ίδια συμπεριφορά για τις διάφορες διατάξεις όπως στη περίπτωση των μόνων VG.