Modeling Aeroelastic Vibration Dampening in Wind Turbine Blades using Piezoelectric Materials

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 29

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MACS-12-3_016

تاریخ نمایه سازی: 2 تیر 1404

چکیده مقاله:

Aeroelastic vibrations, caused by the complex interaction between aerodynamic forces and the structural dynamics of wind turbine blades, are a major contributor to fatigue, structural damage, reduced efficiency, and increased maintenance costs in wind turbine systems. Addressing this issue is critical for enhancing wind turbine’s operational performance, durability, and lifespan, making vibration control a key focus in the renewable energy industry. This paper investigates the Synchronized Switch Damping (SSD) modal method, a nonlinear control technique specifically chosen for its ability to efficiently mitigate aeroelastic vibrations by targeting and suppressing unwanted vibration modes. By synchronizing a piezoelectric component with a designated electrical circuit in harmony with the blade's movement, the SSD modal method provides precise and adaptive vibration control. Our study demonstrates the effectiveness of the Semi-active Modal SSD approach, achieving a notable ۳۰.۴۲% reduction in blade vibration. This substantial reduction enhances not only the overall performance but also the longevity of wind turbine blades, offering a significant advancement in vibration control strategies and contributing to the development of more reliable and efficient wind energy systems.

نویسندگان

Hadja Yakoubi

LMSE laboratory, Mohammed El Bachir ElIbrahimi University, Bordj Bou Arreridj, Algeria

Aida Cherif

Electromechanical Department, Mohammed El Bachir ElIbrahimi University, Bordj Bou Arreridj, Algeria

Mounir Meddad

Electromechanical Department, Mohammed El Bachir ElIbrahimi University, Bordj Bou Arreridj, Algeria

Issam Meghlaoui

Electromechanical Department, Mohammed El Bachir ElIbrahimi University, Bordj Bou Arreridj, Algeria

Nabil Derbel

National School of Engineers, Sfax, Tunisia

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Erkan, O., Özkan, M., Karakoç, T.H., Garrett, S.J. and Thomas, ...
  • Yang, W., Kim, K.H. and Lee, J., ۲۰۲۲. Upcycling of ...
  • Yang, B. and Sun, D., ۲۰۱۳. Testing, inspecting and monitoring ...
  • Debbache, M., ۲۰۱۸. Amélioration de la performance de pale éolienne ...
  • Rašuo, B., Dinulović, M., Veg, A., Grbović, A. and Bengin, ...
  • Mirkov, N., Rašuo, B. and Kenjereš, S., ۲۰۱۵. On the ...
  • Rašuo, B., ۲۰۱۰. Experimental study of structural damping of composite ...
  • Rašuo, B., ۲۰۱۸. On structural damping of composite aircraft structures ...
  • Cong, C., ۲۰۱۷. Active control of edgewise vibrations in wind ...
  • Gao, R., Yang, J., Yang, H. and Wang, X., ۲۰۲۳. ...
  • Biglari, H. and Fakhari, V., ۲۰۲۰. Edgewise vibration reduction of ...
  • Awada, A., Younes, R. and Ilinca, A., ۲۰۲۱. Review of ...
  • Chakhchaoui, N., Jaouani, H., Ennamiri, H., Eddiai, A., Hajjaji, A., ...
  • Farhan, R., Eddiai, A., Meddad, M., Mazroui, M. and Guyomar, ...
  • Meddad, M., Eddiai, A., Hajjaji, A., Boughaleb, Y., Guyomar, D. ...
  • Meddad, M., Eddiai, A., Guyomar, D., Belkhiat, S., Hajjaji, A., ...
  • Harari, S., Richard, C. and Gaudiller, L., ۲۰۰۹. Semi-active control ...
  • Bahl, S., Nagar, H., Singh, I. and Sehgal, S., ۲۰۲۰. ...
  • Rupitsch, S.J., ۲۰۱۹. Simulation of piezoelectric sensor and actuator devices. ...
  • Chérif, A., Richard, C., Guyomar, D., Belkhiat, S., Meddad, M., ...
  • Chérif, A., Attoui, H., Zehar, D. and Behih, K., ۲۰۱۷. ...
  • Asanuma, H. and Komatsuzaki, T., ۲۰۲۰. Nonlinear piezoelectricity and damping ...
  • Wu, D., ۲۰۱۳. Piezoelectric semi-active networks for structural vibration damping ...
  • Schubel, P.J. and Crossley, R.J., ۲۰۱۲. Wind turbine blade design. ...
  • El Mouhsine, S., Oukassou, K., Ichenial, M.M., Kharbouch, B. and ...
  • Wood, D., ۲۰۱۱. Small wind turbines. In: Advances in Wind ...
  • Wang, Y., Liang, M. and Xiang, J., ۲۰۱۴. Damage detection ...
  • Optimisation et régulation des puissances d’une éolienne à base d’une ...
  • Chérif, A., Richard, C., Guyomar, D., Belkhiat, S. and Meddad, ...
  • Meddad, M., Eddiai, A., Cherif, A., Guyomar, D. and Hajjaji, ...
  • Silva, T., Tan, D., De Marqui, C. and Erturk, A., ...
  • Li, K., ۲۰۱۱. Amortissement vibratoire avec échange d’énergie synchronisé entre ...
  • Harari, S., ۲۰۰۹. Contrôle modal semi-actif et actif à faible ...
  • Richard, T., ۲۰۰۷. Diminution du coefficient de transmission acoustique d'une ...
  • نمایش کامل مراجع