يمكن لتوربينات الرياح المنتشرة في مزارع الرياح على نطاق المرافق أن تدعم تلبية رغبات الطاقة المستقبلية وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عن طريق تقليل متطلبات الطاقة من الوقود الأحفوري. مع ارتفاع درجة حرارة الهواء على مدار اليوم، تزداد سرعة الرياح بسبب تدرجات درجة الحرارة، والتي تنتج تدرجًا في الكثافة / الضغط، مما يؤدي إلى حركة الهواء التي تواجهها توربينات الرياح. اعتمادًا على تضاريس الأرض، يمكن أن تواجه الرياح وتوجه في الوديان بين التلال وفوقها حيث تتدفق وتتبع منحنيات الأرض. تنتج هذه التضاريس زيادة في سرعة الرياح في القمم والتلال. في هذا العمل، تم تصميم شفرة دوار توربينات الرياح الأفقية الصغيرة للعمل في ظل سرعة الرياح المنخفضة، باستخدام برنامج (Q-Blade). استنادًا إلى نظرية عنصر الشفرة (BEM). مع الجنيح NACA3712. تم استخدام دوار ثلاثي الشفرات ودوار بخمس شفرات بناءً على نوع التوربين وحجم الدوار لتوليد الطاقة الميكانيكية من طاقة الرياح. تم إجراء مقارنة وتحليل قوة التوربين ومعامل القدرة ومعامل عزم الدوران عند سرعة رياح منخفضة ((1m/s-8m/s وتم الحصول على نتائج دقيقة للغاية. وجد أن أفضل أداء يمكن أن يعمل فيه دوار توربيني ثلاثي الشفرات بقدرة توربينية تبلغ (955W) كما تم الحصول على قدرة التوربين ((582W للدوار خماسي الشفرات. وجد أن تصميم توربينة رياح أفقية صغيرة بخمس ريش أفضل من التوربين بثلاث ريش ومناسب للعمل في المناطق ذات سرعة الرياح المنخفضة وبكفاءة عالية مقارنة بحجم التوربين.
Read full abstract