Analisi numerica di una turbina eolica ad asse verticale - Atomino FVG

I N D I C E
1 Introduzione 4
1.1 Generatori eolici 5
1.1.1 Turbina Savonius 8
1.1.2 Turbina Darrieus 9
1.2 Obiettivo della tesi 10
2 Aerodinamica di una VAWT a portanza 12
2.1 Descrizione qualitativa del flusso 12
2.2 Potenza del vento 19
2.3 Modello dei tubi di flusso per un rotore Darrieus 23
3 Le equazioni del moto dei fluidi 28
3.1 Equazioni di conservazione 28
3.1.1 Equazione di continuità 28
3.1.2 Conservazione della quantità di moto 30
3.1.3 Condizioni al contorno e iniziali 34
3.1.4 Circolazione e vorticità 34
3.2 Cenni sulla modellizzazione della turbolenza 35
3.2.1 Equazioni di Navier-Stokes mediate alla
Reynolds 35
3.2.2 Modello k-ε 38
3.2.3 Large Eddy Simulation 39
3.2.4 Turbolenza di parete 41
4 VAWT a geometria variabile 44
4.1 Turbina a geometria variabile: la GiampTurbina 46
4.2 Generalità sulle simulazioni numeriche 48
4.3 Validazione del codice numerico 51
4.3.1 Geometria e griglia di calcolo 51
4.3.2 Risultati sperimentali 53
4.3.3 Risultati numerici 57
5 Prestazioni della GiampTurbina 76
5.1 Avvio in configurazione Savonius 78
5.2 Configurazione Darrieus a regime 83
5.3 Simulazioni a differenti velocità del vento 87
6 Conclusioni 94
BIBLIOGRAFIA 97
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