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

4.3 VALIDAZIONE DEL CODICE NUMERICO 51
• Per inizializzare i modelli di turbolenza vanno specificati
anche i valori iniziali di intensità della turbolenza (3.2.1) e del
turbulent viscosity ratio, un parametro adimensionale dato
dal rapporto tra la viscosità turbolenta µt e la viscosità
dinamica del fluido µ
tvr = µt
µ
Per flussi di nostro interesse questo parametri assume valori
compresi tra 1 e 10. Nel nostro caso è stato assegnato un
valore pari a 10, invece per l’intensità turbolenta è stato
assegnato il valore iniziale di 0, 01.
4.3 VALIDAZIONE DEL CODICE NUMERICO PER
LA CONFIGURAZIONE DARRIEUS
La difficoltà maggiore nel simulare numericamente il comportamento
di una turbina Darrieus è rappresentare in modo ottimale
il fenomeno instazionario dello stallo dinamico.
Come dimostrato anche dalle simulazioni numeriche di Simão
Ferreira et al. (2007b), il modo migliore per validare i risultati numerici
con quelli sperimentali è confrontare la vorticità nell’area
del rotore, in quanto si confronta direttamente il comportamento
del flusso, piuttosto che le forze e i momenti totali che sono
un’integrale sul profilo delle forze aerodinamiche di pressione e
d’attrito, quindi un effetto del campo fluidodinamico. Per questi
confronti si useranno i risultati sperimentali ottenuti con la
tecnica Particle Image Velocimetry (PIV) da Simão Ferreira et al.
(2008).
Una volta validati i risultati per questa configurazione, si procederà
alla simulazione di una turbina Darrieus con quattro profili
equispaziati e successivamente si inserirà nella geometria anche
la Savonius già analizzata da Di Paolo (2007).
4.3.1 Geometria e griglia di calcolo
Il modello 2D realizzato rappresenta la sezione centrale di una
VAWT con una singola pala di allungamento infinito. Il dominio
di calcolo (Figura 4.6) è costituito da due pareti orizzontali distanti
1, 25 m con al centro una turbina Darrieus dal diametro di
0, 4 m con una singola pala. Il rotore è costituito da un profilo
NACA0015 di corda 0, 05 m e dall’asse di 0, 05 m di diametro.
La sezione di inlet e di outlet sono poste rispettivamente a 10D