Để đánh giá kết quả của bài toán CFD, bước đầu tiên chúng ta có thể kiểm tra kết quả vềMass Flow Rate (kết quảnày được thể hiện như trong hình 5.5). Nếu kết quảdòng đầu vào và dòng đầu ra là xấp xỉ nhau thì cũng có thể thấy rằng kết quả mô phỏng đã tương đối chính xác.
Hình 5.5. Kết quả đánh giá Mass Flow Rate.
5.1.5.1. Vận tốc trên lá cánh
Trước khi khai thác kết quả mô phỏng, vận tốc gió theo lý thuyết ở đầu lá cánh hoàn toàn có thể được tính toán một cách đơn giản bằng tay. Kết quả tính toán theo lý thuyết này sẽđược so sánh với kết quả mô phỏng được thực hiện bằng phần mềm Ansys Fluent.
Vận tốc 𝑣𝑣trên lá cánh tuabin được xác định theo công thức sau:
𝑣𝑣⃗ =𝑟𝑟⃗×𝜔𝜔��⃗ (PT 5.7)
Ởđây, chúng ta sử dụng lá cánh có độ dài 43.2 m và cộng thêm 1 m theo hướng của chiều dài lá cánh tính từ gốc tới rotor hub. Khi đó ta có |𝑟𝑟⃗| = 44.2 m và ta cũng có giá trị của vận tốc góc là |𝜔𝜔��⃗| = 2.22 rad/s. Do đó, ta sẽ tính toán được vận tốc gió ở đầu lá cánh là:
𝑣𝑣 = 2.22 × 44.2 = 98.12 m/s
Vận tốc gió trên lá cánh tuabin được tính trong phần mềm Ansys Fluent cho kết quảnhư Hình 5.6.
25
Hình 5.6. Vận tốc dòng khí trên lá cánh tuabin.
Kết quả vận tốc dòng khí tại đầu của lá cánh tuabin được tính toán trong phần mềm Ansys Fluent và được tính toán bằng tay cho kết quả sai khác nhau 0.016%. Các kết quảnày cũng gần đúng với giá trị của nhà sản xuất lá cánh tuabin GE1.5 XLE cung cấp là 97 m/s.
Hình 5.7. Đường dòng vận tốc đi qua lá cánh tuabin.
Ngoài kết quả vận tốc tại gió trên lá cánh tuabin thì kết quảđường dòng vận tốc cũng được thể hiện như trong Hình 5.7. Kết quả về véc tơ vận tốc trên mặt phẳng YZ tại vịtrí theo phương X cách 15 m so với gốc của lá cánh được thể hiện như trong Hình 5.8.
26
Hình 5.8. Véc tơ vận tốc trên mặt YZ với vị trí 15 m theo phương X tính từ gốc của lá cánh tuabin.
5.1.5.2. Áp suất trên lá cánh tuabin
Kết quả về sự phân bố áp suất trên mặt trước và mặt sau của lá cánh tuabin được thể hiện như Hình 5.9 và Hình 5.10.
Hình 5.9. Sự phân bố áp suất ở mặt trước của lá cánh tuabin (mặt mà dòng khí đầu vào
va chạm trực tiếp theo phương -Z như trong Hình 5.7).
27 Rõ ràng, áp suất lớn nhất trên mặt trước (mặt va chạm trực tiếp với dòng khí đầu vào) của lá cánh tuabin là lớn hơn so với áp suất trên mặt sau của lá cánh tuabin như được thể hiện trong 2 hình trên.
Ngoài ra, các kết quả về sự phân bố áp suất trên một mặt phẳng cũng sẽ được xem xét. Như trong Hình 5.11 thì đó là sự phân bố của áp suất trên lá cánh tuabin tại mặt phẳng YZ với phương X cách gốc của hệ tọa độ toàn cục là 15 m.
Hình 5.11. Sự phân bố áp suất trên lá cánh tuabin theo mặt YZ với vị trí 15 m theo phương X tính từ gốc của lá cánh tuabin.
Trong bài toán này, dòng khí đi qua lá cánh tuabin đang được xác định theo phương Z trên mặt phẳng đi qua. Kết quả áp suất biến đổi dọc theo trục Z tại mặt phẳng cách mặt phẳng (XY) một khoảng 15m theo phương X được thể hiện như trong Hình 5.12.
Hình 5.12. Áp suất biến đổi dọc theo phương Z tại mặt phẳng cách mặt phẳng (XY) một
28