تحلیل پایداری آیروالاستیک پره های کامپوزیتی توربین بادی

آیروالاستیسیته منشاء اصلی وقوع ناپایداری در سازه هایی است که تحت تاثیر نیروهای آیرودینامیکی قرار می گیرند. از مهمترین این ناپایداری ها ارتعاشات کوپل خمش و پیچش است، که به آن فلاتر گفته می شود. در این تحقیق به مطالعه پایداری آیروالاستیک پره کامپوزیتی توربین بادی پرداخته شده است. هندسه، لایه چینی و بارگذاری سازه کامپوزیتی پره توربین طراحی شده با سازه های موجود مورد ارزیابی قرارگرفته و برای مطالعه پدیده فلاتر پره توربین، دو روش عددی و تحلیلی مورد استفاده قرار گرفته است. در مطالعه عددی پایداری آیروالاستیک، روش المان محدود و استاندارد سازه های هوایی استفاده شده است. بارگذاری پره به صورت سه بعدی و دینامیکی انجام گرفته و پس از محاسبه مودهای خمشی و پیچشی وقوع فلاتر در پره توربین مطالعه شده است. در بررسی تحلیلی، روش کلاسیک انتخاب شده و با انجام تحلیل های دو بعدی، سرعت فلاتر تخمین زده می شود. نتایج روش عددی، ضریب اطمینان حدود ۴ برای تحلیل تنش و ۳۹/۱ برای پایداری آیروالاستیک را بیان می کند. در روش تحلیلی نیز ضریب اطمینان برابر ۳۸/۱ برای پایداری آیروالاستیک پره به دست می آید، که بیانگر تطابق مناسب نتایج دو روش است.

کلیدواژه ها:

آیروالاستیسیته ، توربین بادی ، پره کامپوزیتی ، فلاتر ، روش تحلیلی ، روش المان محدود