تستكشف هذه الدراسة أداء توربينات الرياح ذات المحور العمودي (VAWTs) مع التركيز على تحسين هندسة الشفرات لتعزيز إنتاج العزم. تم إجراء محاكاة الديناميكا الهوائية العددية (CFD) باستخدام ANSYS، وتحليل ثلاثة تصاميم لشفرات الرياح: الحلزونية، المنحنية، والمستقيمة (H-rotor). يعد استغلال طاقة الرياح الحضرية من خلال توربينات الرياح ذات المحور العمودي (VAWTs) حلاً مستدامًا لتلبية احتياجات الطاقة في البيئات الحضرية الكثيفة. تقيم هذه الدراسة أداء ثلاثة أشكال هندسية لشفرات VAWT الحلزونية والمنحنية وH-rotor تحت سرعات الرياح المختلفة وسرعات الدوران، مع التركيز على توليد العزم. تسلط النتائج الضوء على أن الشفرة الحلزونية هي التصميم الأكثر كفاءة، حيث تحقق متوسط عزم قدره 7.89 نيوتن متر عند سرعات رياح عالية تبلغ 15 متر/ثانية وسرعة شفرة تبلغ 200 دورة في الدقيقة. وقد تفوقت هذه النتيجة بشكل كبير على الشفرة المنحنية، التي حققت متوسطًا قدره 2.03 نيوتن متر، وشفرات H-rotor، التي أنتجت فقط 1.17 نيوتن متر. في حين ظهرت الشفرة المنحنية بعزم سالب خلال بدء التشغيل، مما أدى إلى تأخيرات في توليد الطاقة، وكانت الشفرة H-rotor باستمرار تقدم أقل عزم، إذ أن الحد الأدنى من تقلبات العزم في الشفرة الحلزونية ضمنت تشغيلًا ثابتًا حتى في الظروف الهوائية الحضرية المضطربة. تجعل هذه الاستقرار وإنتاج العزم المتفوق الشفرة الحلزونية حلاً عالي الكفاءة لأنظمة طاقة الرياح الحضرية. ست pave هذه التطورات الطريق نحو حلول طاقة رياح حضرية أكثر كفاءة وموثوقية واستدامة، مما يساهم بشكل كبير في الانتقال نحو مدن أكثر اخضرارًا.
درس غوبتا وآخرون (الثلاثاء) هذا السؤال.