Inventory number IRN Number of state registration
0224РК00259 AP14972704-OT-24 0122РК00345
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 7 19
Total number of pages Patents Illustrations
112 1 89
Amount of funding Code of the program Table
8000000 AP14972704 5
Name of work
Численное исследование новой конструкции лопастей ветроэнергетической установки с горизонтальной осью вращения
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Технология
Report authors
Дюсембаева Айнура Нуртаевна , Нусупбеков Бекболат Рахишевич ,
0
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Карагандинский университет имени академика Е. А. Букетова"
Abbreviated name of the service recipient НАО "Карагандинский университет имени академика Е. А. Букетова"
Abstract

Моделирование комбинированной ветроустановки. Ветроэнергетическая установка с лопастями в виде вращающихся цилиндров и неподвижных лопастей.

Құрамалы жел қондырғысын модельдеу. Қозғалмайтын қалақшалар мен айналмалы цилиндрлер түріндегі қалақшалары бар жел энергетикалық қондырғысы.

Целью данного проекта является проектирование и численного исследования трехмерного компьютерного моделирования ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения с использованием программного обеспечения.

Бұл жобаның мақсаты бағдарламалық жасақтаманы қолдана отырып, көлденең айналатын осьтік жел энергетикалық қондырғысын үш өлшемді компьютерлік модельдеуді жобалау және сандық зерттеу болып табылады.

Математическое моделирование будет проводится в программном пакете Ansys-Fluent с использованием метода конечных объемов и подхода множественных (вложенных) систем координат.

Математикалық модельдеу Ansys-Fluent бағдарламалық жасақтамасында соңғы көлем әдісін және бірнеше (құрамалы) координаттар жүйесінің тәсілін пайдалана отырып жүргізіледі.

1. Создана трехмерная модель ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения. В ходе работы в программном комплексе PTC Creo построена CAD-модель ветроустановок. В среде DESIGN MODELER (подпрограмма в Ansys-Fluent) созданы расчетные модели. Используя генератор сеток ANSYS MESH, для каждого элемента построены расчетные сетки. Выполнены 2 работы на международных конференциях. 2. Зависимости аэродинамических характеристик, полученных расчетным путем при различных режимах обтекания. Получена коэффициента использования энергии ветра и коэффициента скорости при численном исследовании. Опубликованы 2 статьи в журналах, входящих в базу рекомендованный КОКСНВО МНВО РК. Выполнен 1 доклад в республиканской конференции. Опубликована 1 статья в журнале имеющая 63 % по CiteScore в базе данных Scopus. 3. Разработана и собрана ветроэнергетическая установка с комбинированными лопастями в виде вращающихся цилиндров и неподвижных лопастей с горизонтальной осью вращения. Получены результаты испытаний в условиях естественного ветра при различных климатических условиях. Составлен программный пакет для проведения проектирования и математических расчетов, а также разработана техническая документация в виде рекомендации для эксплуатации для изготовления ветроэнергетической установки с горизонтальной осью вращения малой и средней мощности. Опубликована 1 статья в журнале имеющая 85 % по CiteScore в базе данных Scopus. Получен патент на полезную модель № 9072 от 14.02.2024г.

1. Көлденең айналатын осьтік жел энергетикалық қондырғысының үш өлшемді моделі жасалды. PTC Creo бағдарламалық кешеніндегі жұмыс барысында жел қондырғыларының CAD-моделі салынды. Design MODELER ортасында (Ansys-Fluent-тегі ішкі бағдарлама) есептелген модельдер жасалды. Содан кейін ANSYS MESH тор генераторын қолдана отырып, әр элемент үшін есептелген торлар салынды. Халықаралық конференцияларда 2 жұмыс орындалды. 2. Әр түрлі айналу режимдерінде есептік жолмен алынған аэродинамикалық сипаттамалардың тәуелділігі. Сандық зерттеу кезінде жел энергиясын пайдалану коэффициенті және жылдамдық коэффициенті алынды. ҚР ҒЖБМ ҒЖБССҚК ұсынған басылымдарда 2 мақала жарияланды. Конференцияда 1 баяндама жасалды. Scopus дерекқорындағы CiteScore деректері бойынша 63 % көрсеткіштігі бар журналда 1 жұмыс жарияланды. 3. Айналмалы цилиндрлер және көлденең айналу осі бар қозғалмайтын қалақшалар түріндегі құрамалы қалақшалары бар жел энергетикалық қондырғысы әзірленді және құрастырылды. Әртүрлі климаттық жағдайлар кезіндегі табиғи жел жағдайында сынақ нәтижелері алынды. Жобалауды және математикалық есептеулерді жүргізуге арналған бағдарламалық жасақтама жасалды, сондай-ақ шағын және орта қуатты көлденең айналу осі бар жел энергетикалық қондырғысын жасау үшін пайдалануға арналған ұсыныс түрінде техникалық құжаттама әзірленді. Scopus дерекқорындағы CiteScore деректері бойынша - 85 % көрсеткіштігі бар журналда 1 мақала жарияланды. 2024 жылғы 14 ақпандағы № 9072 пайдалы модельге патент алынды.

При технико-экономическом обосновании сооружения ветроэнергетической установки к выбору мощности и размещения следует подходить индивидуально, учитывая дополнительные затраты, связанные с присоединением данной ветроэнергетической установки к существующей электрической сети с целью обеспечения возможности выдачи мощности.

Жел энергетикасы қондырғысын салудың техникалық-экономикалық негіздемесін жүргізген кезде қуаттылық пен орналасу орнын таңдау мүмкіндігін қамтамасыз ету мақсатында осы жел энергетикасы қондырғысын қолданыстағы электр желісіне қосуға байланысты қосымша шығындарды ескере отырып, жеке қаралу керек.

Не внедрено

Енгізілген жоқ

Результаты полученные в рамках проекта, будут полезны для понимания физических явлений, возникающих при сложных, вихревых течениях вокруг объектов переменной формы в потоке, а также для создания ветроустановок с использованием математических расчетов. Компьютерное моделирование ветроэнергетической установки поможет заменить физические эксперименты на виртуальные, при допустимой достоверности результатов.

Жоба нәтижесінде алынған нәтижелер ағындағы айнымалы нысандардың айналасындағы күрделі, құйынды ағындарда пайда болатын физикалық құбылыстарды түсінуге, сондай-ақ математикалық есептеулерді қолдана отырып жел қондырғыларын құруға пайдалы болады. Жел энергеткалық қондырғысын компьютерлік модельдеу физикалық эксперименттерді нәтижелердің рұқсат етілген сенімділігімен виртуалды эксперименттермен алмастыруға көмектеседі.

Ветроэнергетика. Результаты могут быть применить при разработке и расчете данного оборудование применимы и окажут свою пользу при создании экологически чистых, автономно работающих, энергоэффективных ветроэнергетических установок малой и средней мощности, а также для малого и среднего предпринимательства.

Жел энергетикасы. Осы жабдықты әзірлеу және есептеу кезінде алынған нәтижелер шағын және орта қуаттылықтағы экологиялық таза, автономды жұмыс істейтін, энергияны үнемдейтін жел электр станцияларын құру кезінде, сондай-ақ шағын және орта кәсіпкерлік үшін қолданылады және өз пайдасын тигізеді.

UDC indices
533.601; 621.548
International classifier codes
87.00.00; 44.39.03; 38.00.00; 37.21.77;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Альтернативная энергетика; эффект Магнуса; Моделирование; Ветроэнергетическая установка; Электрогенератор; Цилиндр; Аэродинамическое сопротивление; Сила тяги; Вихревой поток; Коэффициент подъемной силы; Неподвижной лопасть;
Key words in Kazakh
Баламалы энергия; Магнус эффектісі; Модельдеу; Жел энергетикалық қондырғысы; Электр генераторы; Цилиндр; Аэродинамикалық кедергі; Тарту күші; Құйынды ағын; Көтеру күші коэффициенті; Қозғалмайтын қалақша;
Head of the organization Дулатбеков Нурлан Орынбасарович Доктор юридических наук / профессор, Член-корреспондент НАН РК
Head of work Дюсембаева Айнура Нуртаевна Доктор философии (PhD) / -
Native executive in charge