بررسی تاثیر نیروهای آیرودینامیک بر عملکرد توربین بادی شناور

امروزه تقاضا برای انرژی تجدیدپذیر و قابل اطمینان به دلیل گرمایش جهانی، آلودگی محیط زیست و بحران انرژی موضوع بسیار با اهمیت در مهندسی دریا می باشد. با توسعه و پیشرفت علم، توربین های بادی برای استحصال انرژی از باد مورد استفاده قرار گرفتند. تا کنون تحقیقات گسترده ای در خصوص استحصال انرژی از توربین های بادی صورت گرفته است ولی پژوهش در مورد توربین های بادی شناور در حوزه مهندسی دریا به دلیل پیچیدگی رفتار رینامیکی آن کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، هدف بررسی تاثیر نیروهای آیرودینامیکی بر رفتار دینامیکی توربین بادی شناور می-باشد بدین منظور و جهت دستیابی به اهداف تحقیق اقدام به تعریف سناریو و اجرای مدل عددی مربوطه در نرم افزار متلب گردید. در این تحقیق، یک مدل با سه درجه آزادی از جسم با در نظر گرفتن حرکت اویلر در نظر گرفته شد و نیروهای آیرودینامیک از تئوری مومنتوم المان تیغه (BEM)، محاسبه گردید از آنجائیکه نیروهای آیرودینامیکی تابع سرعت و مکان سازه می باشند لذا محاسبه این نیروها و حل معادلات حرکت به صورت همزمان انجام پذیرفت. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که نیروهای غالب محیطی وارد بر این سازه عمدتا آیرودینامیکی بوده و همچنین نشان داده شده است که فرکانس غالب تحریک نیروی آیرودینامیکی با فرکانسهای طبیعی سازه فاصله داشته که این خود پایداری سازه را ایجاد می کند.

کلیدواژه ها:

توربین بادی شناور ، رفتار دینامیکی ، استحصال انرژی ، نیروهای آیرودینامیکی