ИСТИНА

Показано, что при изменении относительной плотности тела Ro в диапазоне от 1.2 до 5.5 возможно увеличение максимальной амплитуды угловых колебаний тела на державке и увеличение осреднённого отбора мощности из потока. Из рассмотренных значений плотности оптимальной является величина Ro = 2.5, в этом случае безразмерная величина средней отбираемой мощности равна Pmean = 0.0867. Для начального значения плотности Ro = 1.9 было проведено численное исследование зависимости амплитуды и осреднённой отбираемой мощности от продольной полуоси эллипса b и от числа Рейнольдса набегающего потока Re. Впервые был обнаружен локальный максимум безразмерного отбора мощности в окрестности Re = 400. Также было показано, что в рассмотренном диапазоне чисел Рейнольдса оптимальными для отбора мощности будут формы тела, близкие к круговым, а именно, эллиптический цилиндр с продольной полуосью b = 0.99. Проведено исследование влияния длины державки на отбираемую мощность и выявлена оптимальная длина державки H = 5. Для сравнения рассмотрена задача о самовращении ротора Савониуса с 4-мя лопастями. Показано, что максимум полезной мощности достигается при плотности тела Ro = 1.9, что неплохо коррелирует с результатами, полученными для автоколебаний тела на державке (малая плотность порядка Ro = 2.0 … 3.0 даёт наибольшую эффективность). Рассмотренная вычислительная технология позволяет планомерно оптимизировать конструкцию ветроэнергетических установок, для моделирования которых важно учитывать влияние нестационарной картины обтекания и присоединённой массы жидкости на развитие автоколебаний цилиндрических тел и на получаемые результаты по отбору мощности, и выбирать наиболее эффективные типы ветро-установок и оптимальные диапазоны параметров их функционирования.