Publication: Analysis and assessment of a small capacity horizontal axis wind turbine : Comoros Island case study
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Said, Ali | en_US |
dc.contributor.supervisor | A. K. M. Mohiuddin, PhD | en_US |
dc.contributor.supervisor | Moumen Mohammed Idres, PhD | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-08T03:21:21Z | |
dc.date.available | 2024-10-08T03:21:21Z | |
dc.date.issued | 2020 | |
dc.description.abstract | The use of renewable resources is growing since fossil fuels have already been exhausted and they will last only for a few years to come. Wind power is one form of renewable energy that can be harnessed using wind turbines. Many improvements in the design of wind turbines are continuously increasing, and still, a lot must be made. The primary objective of this project is to conduct a performance analysis (power coefficient, Reynolds number, turbulent level) with different airfoils for a small capacity horizontal axis wind turbine. Computational Fluid Dynamics (CFD) is adopted as a method of analysis. However, CFD procedures are hardware intensive and computationally expensive. Furthermore, freely available simple tools called QBlade is computationally inexpensive, and it can be used for performance and design analyses of horizontal and vertical axis wind turbines. In the present research, an effort has been made to use QBlade for performance analysis of a small capacity horizontal axis wind turbine using selected prospective airfoils. In this study, four airfoils (namely, NACA 4412, SG6043, SD7062 and S833) have been selected and investigated in QBlade at different Reynolds numbers, and different tip speed ratio. Overall, it has been found that the power coefficient values of NACA 4412 at different tip speed ratios are higher compared to the other three airfoils. However, in terms of lift and drag, SG6043 showing the highest lift coefficient compared to the other airfoils. The wind resource in Comoros altered through the year with a wind speed of 4 m/s to 5.5 m/s. Based on the performance analysis from QBlade, NACA4412 was selected to design a small capacity horizontal axis wind turbine. The range of power generated from our wind turbine is 0.5 kW at 3 m/s to 1.2 kW at 6 m/s. with this wind condition a small size of a wind turbine is suitable to satisfy the project of the design and analysis of low capacity horizontal axis wind turbine at any location. Moreover, the design of small capacity horizontal axis wind turbines will be helpful to maintain stable electricity which is still one of the problems facing Comoros Island. | en_US |
dc.description.abstractarabic | يتزايد استخدام الموارد المتجددة لأن الوقود الأحفوري قد استنفد بالفعل وسيستمر استخدامه لبضع سنوات مقبلة. طاقة الرياح هي أحد أشكال الطاقة المتجددة التي يمكن تسخيرها باستخدام توربينات الرياح. العديد من التحسينات في تصميم توربينات الرياح تتزايد باستمرار ، ومع ذلك ، يجب عمل الكثير. الهدف الأساسي من هذا المشروع هو إجراء تحليل للأداء (معامل القدرة ، رقم رينولدز ، المستوى المضطرب) مع جنيحات هواء مختلفة لتوربينات الرياح ذات المحور الأفقي ذات السعة الصغير و اعتماد علي ديناميات الموائع الحسابية كطريقة للتحليل. ومع ذلك ، فإن فإن إجراءات العقود مقابل الفروقات كثيفة الأجهزة ومكلفة حسابياً. علاوة على ذلك ، فإن الأدوات البسيطة المتوفرة مجانًا والتي تسمى Blade غير مكلفة من الناحية الحسابية ، ويمكن استخدامها لتحليل الأداء والتصميم لتوربينات الرياح المحور الأفقي والرأسي. في هذا البحث ، بُذل جهد لاستخدام QBlade لتحليل أداء توربينات الرياح الأفقية ذات السعة و القدرة الصغيرة باستخدام مجموعة من المحتملين. في هذه الدراسة ، تم اختيار أربعة جنيحات (وهي NACA 4412 و SG6043 و SD7062 و S833) وتم التحقيق فيها في QBlade بأرقام رينولدز مختلفة ، ونسبة سرعة طرف مختلفة. بشكل عام ، فقد وجد أن قيم معامل القدرة NACA 4412 بنسب مختلفة لسرعة الحافة أعلى مقارنة بالثلاثيات الأخرى. ومع ذلك ، من حيث الرفع والسحب ، تُظهر SG6043 أعلى معامل رفع مقارنةً بأنواع الهواء الأخرى. تغيرت موارد الرياح في جزر القمر خلال العام بسرعة رياح تتراوح بين 4 م / ث إلى 5.5 م / ث. بناءً على تحليل الأداء من QBlade ، تم اختيار NACA4412 لتصميم توربينات الرياح المحور الأفقي ذات السعة الصغيرة. يتراوح نطاق الطاقة المولدة من توربينات الرياح لدينا 0.5 كيلوواط عند 3 م / ث إلى 1.2 كيلوواط عند 6 م / ث. مع هذه الحالة من الرياح ، يكون حجم التوربينات الهوائية الصغيرة مناسبًا لإرضاء مشروع تصميم وتحليل التوربينات الهوائية ذات المحور الأفقي منخفضة السعة في أي مكان. علاوة على ذلك ، فإن تصميم توربينات الرياح ذات المحور الأفقي ذات السعة الصغيرة سيساعد في الحفاظ على الكهرباء المستقرة التي لا تزال واحدة من المشاكل التي تواجه جزيرة جزر القمر. | en_US |
dc.description.identifier | Thesis : Analysis and assessment of a small capacity horizontal axis wind turbine : Comoros Island case study /by Ali Said | en_US |
dc.description.identity | t11100418120AliSaid | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Engineering | en_US |
dc.description.notes | Thesis (MSME)--International Islamic University Malaysia, 2020. | en_US |
dc.description.physicaldescription | xv, 75 leaves : colour illustrations ; 30cm. | en_US |
dc.description.programme | Master of Science in (Mechanical Engineering) | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/7284 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2020 | en_US |
dc.title | Analysis and assessment of a small capacity horizontal axis wind turbine : Comoros Island case study | en_US |
dc.type | Master Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
License bundle
1 - 1 of 1