@article { author = {Abdolahifar, Abolfazl and Karimian, S.M.H}, title = {Aerodynamic Performance Investigation of a Vertical Axis Wind Turbine Instead of Conventional Ram Air Turbines of Airplane}, journal = {Amirkabir Journal of Mechanical Engineering}, volume = {52}, number = {11}, pages = {2985-3000}, year = {2019}, publisher = {Amirkabir University of Technology}, issn = {2008-6032}, eissn = {2476-3446}, doi = {10.22060/mej.2019.15335.6099}, abstract = {In the present work, aerodynamic performance of a straight-blade Darrieus vertical axis wind turbine is examined in order to use instead of conventional ram air turbines of airplane. These turbines can operate closer to fuselage and this leads them to have shorter torque arm for its drag force; therefore it makes more stability for the whole airplane. In addition vertical axis wind turbines generally generate their maximum power in lower tip speed ratios in comparison to horizontal axis wind turbines; this case also can reduce the possibility of shock waves phenomena on the turbine blades. Furthermore depends on required output power, proposed turbine emergence from fuselage is adjustable. In order to evaluate performance of proposed turbine, the ram air turbine of Airbus a320 is selected and its dimensions are chosen. The average of output power and drag force of proposed turbine are computed using 3D simulation and they are compared with those of ram air turbines of a320. Results show that proposed turbine with endplates produces almost equal average of power along with 19.3% less drag force in comparison to ram air turbine of a320. Overllay, performance of proposed turbine indicates its prominent potential to use instead of conventional ram air turbines.}, keywords = {Ram air turbines,Darrieus wind turbine,Straight blade,numerical simulation}, title_fa = {بررسی عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی محور عمودی به عنوان جایگزین رم-ایرهای متداول هواپیما}, abstract_fa = {در این پژوهش عملکرد آیرودینامیکی توربین بادی محور عمودی از نوع داریوس پره مستقیم به عنوان جایگزین رم-ایرهای متداول مورد استفاده در هواپیما بررسی شده است. فاصله‌ی کمتر این توربین‌ها از بدنه‌ی هواپیما باعث کاهش طول بازوی گشتاور نیروی پسا و حفظ تعادل هواپیما می‌شود. همچنین توربین‌های محور عمودی در نسبت سرعت نوک پره‌ی پایین‌تر نسبت به نوع محور افقی توان بیشینه‌ی خود را تولید می‌کنند؛ این مورد نیز باعث کاهش احتمال ایجاد پدیده شوک در رم-ایرها می‌شود. علاوه بر این در توربین پیشنهادی بسته به توان مورد نیاز، میزان بیرون‌زدگی آن از بدنه هواپیما نیز قابل تنظیم است. برای ارزیابی عملکرد توربین پیشنهادی، از اطلاعات موجود دربارهی رم-ایر ایرباس 320 استفاده شده و ابعاد توربین پیشنهادی مشابه ابعاد این رم-ایر انتخاب شده است. توان متوسط تولیدی و نیروی پسای متوسط برای توربین پیشنهادی به کمک شبیه‌سازی سه بعدی محاسبه شده و مقادیر آن با رم-ایر ایرباس 320 مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد توربین پیشنهادی به همراه جایگذاری صفحات دیسک نازک و کوچک در دو انتهای پره، توان متوسط نزدیک به رم-ایر ایرباس 320 و 19/3 درصد نیروی پسای کمتری تولید می‌کند. در مجموع، عملکرد توربین پیشنهادی نشان دهنده‌ی پتانسیل قابل توجه آن به عنوان جایگزین رم-ایرهای متداول است.}, keywords_fa = {توربین‌های رم-ایر,توربین بادی داریوس,پره مستقیم,شبیه‌سازی عددی}, url = {https://mej.aut.ac.ir/article_3331.html}, eprint = {https://mej.aut.ac.ir/article_3331_5a95d26d60420ba632c54feef7a0d534.pdf} }