No description available.

Oblast problémů, ze kterých konkrétní téma projektu vychází, zahrnuje současnou globální transformaci zdrojů energie a jejich dodávek se zvláštní pozorností na obnovitelné zdroje energie. Důraz je kladen zejména na hodnoty jež přináší produkt určený k užívání ve veřejných prostorách. Autorovým zadáním bylo navrhnout osvětlovací jednotku nezávislou na vnějším zdroji napájení. Cílem návrhu je přehodnotit způsob, jakým jsou dnes technologie využívání sluneční a větrné energie běžně používány, a navrhnout řešení přinášející nové vlastnosti a užitné hodnoty pro přímého uživatele i celou společnost. Autor přináší návrh produktu jenž je reakcí na současné globální hrozby a příležitosti. Výsledkem projektu je návrh pouliční lampy kombinující fotovoltaický článek a větrnou turbínu s cílem získat elektrickou energii jež je dočasně akumulována a následně dodávána svítidlu. V návrhu je kladen důraz na požadavky ergonomie a estetickou hodnotu produktu. Navržené řešení znamená finanční přínos z hlediska šetření neobnovitelnými zdroji energie a případnými finančními výhodami pro investora plynoucími z provozování veřejného osvětlení. Pouliční lampa nezávislá na vnějším zdroji napájení má navíc menší negativní dopad na životní prostředí a představuje technologie využívání větrné a solární energie v přívětivé a nerušivé podobě.

A Savonius wind turbine is a self-starting vertical axis rotor. It can be designed to be compact in size and also produces less noise which makes it suitable to integrate into urban spaces such as rooftops and sign-poles. These characteristics make it interesting from a sustainability point of view, especially when aiming to increase the decentralization of electricity production. This thesis aimed to investigate the aerodynamic performance of different two-bladed Savonius profiles by varying the blade arc angle and the overlap ratio. For evaluation, the dimensionless power coefficient and torque coefficient were investigated over different tip speed ratios. The study was conducted numerically with 2D simulations in Ansys Fluent. The partial differential equations describing the characteristics of the flow, including the flow turbulence effects, were solved with the Reynolds-average Navier Stokes in combination with the k-omega SST model. A validation was performed by comparing data from simulated and experimental tests of a semi-circular profile and a Benesh profile. The investigation of the blade arc angle and overlap ratio was performed on a Modified Bach profile. The profile with a blade arc angle of 130 degrees and an overlap ratio of 0.56 generated a maximal power coefficient of 0.267 at a tip speed ratio of 0.9. This blade configuration generated the best performance of all conducted simulations in this project. However, this project contained uncertainties since simulations can never be an exact description of reality. The project was also limited by the computational power available. Nevertheless, according to the conducted simulations, it was observed that a higher blade arc angle and a larger overlap ratio seem to generate higher efficiency. / En Savonius vindturbin är en självstartande vertikalaxlad rotor som kan utformas i en kompakt design samtidigt som den producerar mindre oljud än horisontalaxlade vindkraftverk. Dagens hållbarhetssträvan i kombination med Savonius turbinens karakteristiska egenskaper gör den till ett potentiellt starkt vertyg för vindenergi. Då den kan placeras på exempelvis hustak eller skyltstolpar, utan att störa närliggande omgivning, finns det många möjliga sätt att implementera och integrera den i samhällets infrastruktur. Målet med detta projekt var att undersöka den aerodynamiska prestationen för Savoniusturbiner med två blad genom att variera bladvinkeln och överlappningsförhållandet. För att jämföra de olika profilerna användes den dimensionslösa effektkoefficienten och momentkoefficienten. Dessa koefficienter beräknades i förhållande till löptalet. Studien utfördes numeriskt med 2D-simuleringar i Ansys Fluent. De partiella differentialekvationerna som beskriver flödets egenskaper, inkluderat turbulenseffekterna, löstes med Reynolds-average Navier Stokes i kombination med k-ω SST modellen. En validering utfördes genom att jämföra data med simulerade och experimentella värden av en Semi-circular profil och en Benesh profil. Studien av bladvinkel och överlappningsförhållandet utgick från en Modified Bach profil. Den mest effektiva profilen hade en bladvinkel av 130 grader och ett överlappsförhållande på 0,56. Den genererade en maximal effektkoefficient av 0,267 vid löptal 0,9. Projektet innehöll en del osäkerheter då simuleringar aldrig kan beskriva verkligheten till fullo. Den tillgängliga beräkningskapaciteten begränsade även projektet ytterligare. Trots vissa begränsningar, visar ändå utförda simuleringar att ökad bladvinkel och ökat överlappningsförhållande genererar högre effekt. / <p>This project was conducted within Stand up for wind and Stand up for energy.</p>

The Savonius turbine is a self-starting vertical axis turbine that has a few advantages compared to other vertical axis turbines such as lower cost, lower noise and is relatively easy to manufacture. This turbine does however have a lower efficiency and is therefore less used in the electricity production than other turbines.  This thesis is trying to tackle this problem with the use of 2D CFD-simulations of flow directors to modify the flow through the turbine to increase the efficiency. The focus during this project is to use this turbine as a Marine Current Turbine (MCT) in unidirectional flows. The turbine was based on a turbine design from a previous study at Uppsala University. The design of the flow directors was modeled with the intention to increase the available pressure drop from the front to the back of the turbine and therefore increase the velocity through the turbine. The flow directors comprised of two arcs on each side of the turbine so that they resembled a Venturi-tunnel, with a funnel in the front and a diffuser at the back. A validation of the domain dimensions and mesh-size was conducted and after this the different parameters of the flow directors were varied one at a time with the best value of a given parameter being kept for the latter simulations. At the end, the rotational velocity of the turbine was varied to find how sensitive the power output was based on this factor. This study concluded that an increase in the power coefficient of about 3,2 times was achievable compared to the same turbine in free flow. However, this needs to be further investigated and validated in real world tests as this study was conducted using 2D-simulations and other effects may influence the results in the real world. / <p>This project was conducted within Stand up for wind and Stand up for energy.</p>