Performance Analysis of a Helical Savonius Rotor with Shaft at 45° Twist Angle Using CFD
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Notice bibliographique
Résumé
Helical Savonius rotor is considered to be superior to conventional Savonius rotor in terms of higher power coefficient (Cp) and better starting characteristic. However studies related to helical Savonius rotors is few. In view of this, in this paper, the performance of a helical Savonius rotor with shaft at 45° bucket twist angle for one complete cycle of rotation was analyzed using Computational Fluid Dynamics. A two-bucket helical Savonius rotor with shaft was designed using GAMBIT, having a height of 60 cm and diameter of 17 cm with 45° bucket twist angle. A three dimensional Computational Fluid Dynamics analysis using Fluent package was done to predict the performance of the rotor. Standard k-? turbulence model with second order upwind discretization scheme and standard wall condition was used. Grid independence test was also conducted to have the best meshing accuracy. Power coefficients (Cp) of the rotor at different tip speed ratios were evaluated for rotor angle variation from 0° to 180°. Cp at each rotor angle increased with increase of tip speed ratio up to an optimum tip speed ratio, but then decreased even if tip speed ratio was further increased. Moreover, the effect of rotor angle on Cp in a complete cycle of rotation was analyzed. Cp was found to be positive at all rotor angles, and higher values of Cp were obtained at rotor angles namely 45°, 90°, 225° and 270°, which would contribute maximum power production by the rotor. In addition to these, flow physics of the rotor was studied using tangential velocity plots w.r.t. rotor angle and path lines across the rotor. It was found that at 45°, 90° and 135° rotor angles, maximum concentration of the path lines near the tip of the blades in the upstream and downstream side of the rotor had occurred, which would be responsible for generation of maximum power coefficient in its clockwise rotation.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle