یکی از مهمترین بخشهای توربین بادی پره بوده و وظیفه آن تولید نیروی لازم برای چرخاندن شافت اصلی توربین باد است. پره به گونهای ساخته میشود که استحکام و استقامت بسیار بالا در برابر نیروهای دینامیکی و آیرودینامیکی داشته باشد.
پرهها معمولا دارای مقطع آئروفویل میباشند تا بتواند با حداقل مقدار اصطکاک ناشی از جدایش جریان حداقل درگ را ایجاد نمایند و در این صورت حداکثر راندمان را از خود نشان دهند. با عبور هوا از اطراف آئروفویل، ایجاد اختلاف فشار در بالا و پایین مقطع مینماید، که نیروی ایجاد شده نیروی آیرودینامیکی خوانده میشود. در واقع آئروفویل شکلی است که به منظور ایجاد نیروی برا طراحی شده است. در شکل زیر نمونهای از یک ایرفویل را مشاهده میکنید.
پرههای توربین باد، انرژی باد را به واسطه کم کردن سرعت باد از آن میگیرند و میچرخند. امروزه بیشتر توربینها با دو، یا سه پره متداول میباشند. با افزایش تعداد پرهها شدت ارتعاشات کاهش مییابد و در توربینهایی با سه پره در مقایسه با توربینهای دو پره میزان سر و صدا و استهلاک کمتر میباشد.
هنگامی که جسمی در مقابل حرکت سیال قرار میگیرد نیرویی از طرف سیال به آن وارد میشود که میتوان آن را به دو نیرو تجزیه کرد. یک نیرو در جهت سرعت سیال و دیگری در جهت عمود بر آن خواهد بود. نیروی اعمالی در جهت سیال به نیروی پسا (Drag Force) و نیروی عمود بر آن به نیروی برا (Lift Force) معروف است.
درگ نیرویی بازدارنده است که در اثر حرکت سیال حول جسم به وجود میآید و نیروی لیفت ماهیت بالابرندگی دارد. نیروی درگ عامل چرخش پره در توربینهای بادی محور قائم میباشد، و این درحالی است که نیروی لیفت، عامل اصلی ایجاد گشتاور لازم برای چرخش پره در توربین های محور افقی است.
پایان نامه دوره کارشناسی ارشد مهندسی هوافضا – سازه های هوایی
تحلیلی بر رفتار ارتعاشی پره کامپوزیتی نوعی توربین بادی 660 کیلو وات جهت دست یابی به پارامترهای مودال