تحلیل رفتار آیروالاستیک پرهی توربین بادی

محدود، گران و تجدیدناپذیر بودن منابع انرژی فسیلی از یکسو و دردسترس، تجدیدپذیر و تمیز بودن انرژیهای نو از سویی دیگر، انسانها را بر آن داشت تا نسبت به استحصال این گونه انرژیها از قبیل انرژی باد توسط توربینهای بادی اقداماتی بعمل آورند. توربینهای مدرن امروزی دارای رقبای زیادی هستندبنابراین توان خروجی آنها بر حسب سرعت باد باید به گونهای بهینه شود که قابل رقابت با سایر نیروگاهها باشند. محاسبات دقیق نیازمند شبیهسازیکامپیوتری است. روش مومنتوم المان پره از روشهای متداول برای شبیهسازی پرهی توربین بادی است که محاسبهی نیروهای آیرودینامیک در حالت پایا راامکانپذیر میسازد. از آنجا که انرژی تولید شده به حجم بادی که از روتور در هر ثانیه عبور میکند بستگی دارد، روتور بزرگتر قدرت توربین را افزایش خواهد داد. با افزایش در سایز توربینها با پدیدهای مشکلساز بنام آیروالاستیسیته مواجهیم که منجر به تغییر شکل در پره میشود که در نتیجه نیروهای آیرودینامیک منتجه از روش مومنتوم المان پره تغییر کرده و توان و انرژی سالانهی نیروگاه بادی تغییر خواهد کرد. در واقع شفت طراحی شدهی توربین،جعبهدنده و سایر طراحیها تغییر میکنند. بنابراین توجه به آیروالاستیسیته در حین طراحی بسیار حائز اهمیت است، چرا که نادیده گرفتن این پدیده علاوه بر آنکه نتایج غلطی از توان حاصلهی این نیروگاهها بدست میدهد، طراحی نادرست، منجر به شکست و انهدام این توربین میشود. بنابراین در این پژوهش الگوریتمی برای حل مسئلهی آیروالاستیک ارائه شده است

کلیدواژه ها:

انرژی باد ، توربین بادی ، پره ، آیروالاستیسیته