شبیه سازی سه بعدی پی باکت توربین بادی فراساحلی تحت شرایط بارگذاری یکنواخت

نیروی باد فراساحلی، یکی از منابع انرژی تجدیدپذیر، قابل اطمینان و رو به رشد در دنیا می­باشد. یکی از محدودیت­ های اساسی استفاده از توربین ­های بادی فراساحلی، هزینه بسیار زیاد ساخت پی این سازه ­ها می­باشد که مستلزم شمع کوبی های عمیق و پرهزینه است. یک راه حل کم ­هزینه و قابل اعتماد برای رفع این مشکل، استفاده از باکت­ های (Bucket) مکشی به­ عنوان جایگزین پی­ های رایج است که علاوه بر هزینه کم ساختار ساده­ای نیز دارند. هدف مقاله حاضر بررسی پی از نوع باکت با روش اجزاء محدود سه ­بعدی می­باشد که در توربین ­های بادی فراساحلی مورداستفاده قرار می­گیرد. ظرفیت باربری و گشتاور واژگونی باکت­ هایی با ابعاد مختلف و تحت بارگذاری استاتیکی در ارتفاعات مختلف که در خاک ماسه ­ای متراکم و نیمه ­متراکم کارگذاری گردیده ­اند موردبررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می­دهد که ابعاد پی، تراکم خاک و ارتفاع بارگذاری مهم­ترین عواملی هستند که جابه­ جایی و چرخش سازه را تحت تاثیر قرار می­دهند. به طوری­که با دو برابر شدن طول پایه باکت، ظرفیت باربری افقی و گشتاور واژگونی ۵/۲ برابر افزایش می­یابد. به ­علاوه این ظرفیت­ ها با جایگذاری باکت در بستر متراکم نسبت به بستر با تراکم متوسط ۵۰% بیشتر می­شود. همچنین، سختی اولیه با افزایش ابعاد باکت افزایش یافته و با کاهش ارتفاع اعمال بار کاهش می­ یابد. به­ منظور ارائه نتایج عملی، منحنی­ های نرمال ظرفیت بار افقی و گشتاور واژگونی ارائه شده­ اند.

Keywords:

توربین بادی فراساحلی , شبیه سازی عددی , پی باکت تک پایه , ماسه , روش اجزاء محدود