کنترل فعال ارتعاشات و کاهش نیروی برشی توربین بادی ۵ مگاواتی به وسیله عملگر ژیروسکوپ

Publish Year: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 352

This Paper With 20 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSFM-11-2_008

تاریخ نمایه سازی: 12 مهر 1400

Abstract:

یکی از دغدغه های اساسی در فن آوری های انرژی تجدید پذیر مانند توربین بادی، هزینه های اقتصادی و صرفه جویی در هزینه های مرتبط با ساخت آن است. کاهش ارتعاشات سازه توربین بادی می تواند خستگی مکانیکی سازه ناشی از بارهای باد را کاهش داده و منجر به کاهش مواد مصرفی و هزینه شود. علاوه بر این اگر نیروی برشی و ممان خمشی در پایه سازه توربین کاهش یابد، می توان از فونداسیون با ابعاد کوچکتر و مصالح کمتر استفاده کرد. همه این عوامل تاثیر مثبت در کاهشی هزینه یک توربین بادی دارد. در این مطالعه یک ژیروسکوپ پایدارساز جهت کاهش ارتعاشات ناشی از باد در یک توربین ۵ مگاواتی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این کار مدل معتبر فست مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر این از دو نسخه ژیروسکوپ استفاده شده است در حالت اول ژیروسکوپ بصورت غیرفعال نقش پایدار ساز داشته و در حالت دوم به عنوان عملگر فعال عمل می کند. همچنین یک کنترل کننده PID جهت کنترل سیستم فعال طراحی شده است. تاثیر عملگر ژیروسکوپ بر ارتعاشات، نیروی برشی و ممان خمشی ناشی از بارهای باد از طریق شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است و نشان داده شده است که سیستم پیشنهادی در حالت فعال توانایی کاهش میزان ارتعاشات، نیروی برشی و ممان خمشی پایه توربین را در حدود ۳۲ درصد و در حالت غیرفعال در حدود ۱۴ درصد داراست.

Keywords:

Authors

وحید مصطفوی

کارشناسی ارشد مکاترونیک، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران

مهدی سلیمانی

دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه اراک، اراک، ایران

مهدی بقایی

دکتری هوافضا، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper 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 Paper لینک شده اند :
  • International Energy Agency (۲۰۱۹) Global energy and CO۲ status report: ...
  • Enviromental Protection Agency (۲۰۱۷) Inventory of U.S. Greenhouse gas emissions ...
  • Energy Information Agency (۲۰۱۹) U.S. Energy-related carbon dioxide emissions report: ...
  • World Wide Energy Association (۲۰۲۱) Global wind installation in ۲۰۲۰ ...
  • Stephy T, et al. (۲۰۲۰) ۲۰۱۸ Cost of wind energy ...
  • Fitzgerald B, et al. (۲۰۲۰) Vibration control of wind turbines: ...
  • Sayigh A, Milborrow D (Eds.) (۲۰۱۹) The age of wind energy: ...
  • Taylor M (۲۰۱۲) Renewable energy technologies: Cost analysis series, wind ...
  • Bossanyi EA (۲۰۰۳) Individual blade pitch control for load reduction. Wind ...
  • Argyriadis K, Hille N. (۲۰۰۴). Determination of fatigue loading on ...
  • Murtagh P, et al. (۲۰۰۸) Passive control of wind turbine ...
  • Colwell S, Basu B (۲۰۰۹) Tuned liquid column dampers in ...
  • Karimi HR, Zapateiro M, Luo N (۲۰۱۰) Semiactive vibration control ...
  • Lackner MA, Rotea MA (۲۰۱۱) Passive structural control of offshore ...
  • Jie L, Zili Z, Jianbing C (۲۰۱۲) Experimental study on ...
  • Si Y, Karimi HR, Gao H (۲۰۱۴) Modelling and optimization ...
  • Caterino N (۲۰۱۵) Semi-active control of a wind turbine via ...
  • Zuo H, Bi K, Hao H (۲۰۱۷) Using multiple tuned ...
  • Jahangiri V, Sun C (۲۰۱۹) Integrated bi-directional vibration control and ...
  • Guntur S, et al. (۲۰۱۷) A validation and code-to-code verification ...
  • Guntur S, et al. (۲۰۱۶) Fast v۸ verification and validation ...
  • Jonkman JM (۲۰۰۷) Dynamics modeling and loads analysis of an offshore ...
  • Jonkman J, et al. (۲۰۰۹) Definition of a ۵-MW reference wind ...
  • Svensson H (۲۰۱۰) Design of foundations for wind turbines. Eng ...
  • Söndgen S, Predki W (۲۰۱۳) Power loss and axial load ...
  • Nelias D, et al. (۱۹۹۴) Power loss prediction in high-speed ...
  • American Roller Bearigs Company (۲۰۱۳) Heavy duty bearings catalog ۲۰۱۲۲۳. ...
  • Jonkman BJ, Buhl Jr ML (۲۰۰۶) TurbSim user's guide. National Renewable ...
  • Ünker F, Çuvalcı O (۲۰۱۵) Seismic motion control of a ...
  • Ziegler JG, Nichols NB (۱۹۹۳) Optimum settings for automatic controllers. ...
  • IRENA (۲۰۲۰) Renewable Power generation costs in ۲۰۱۹ report: ۲۵-۳۰. ...
  • نمایش کامل مراجع