تحلیل تنش و نیروهای وارده واهمیت آن ها در توربین های بادی

توربین های بادی با محور چرخش افقی با ظرفیت بالای تولید توان الکتریکی، رویای ساخت نیروگاه های بزرگ بادی را ممکن ساخته اند. هزینه های بالای طراحی، ساخت و نگهداری این نوع توربین ها، شناسایی شرایط بحرانی در ایجاد گسیختگی در پره و برطرف کردن آن را ضروری می سازد. در سال های گذشته از روش های ابتدایی برای شبیه سازی جریان باد و تخمین نیروی آیرودینامیکی اعمالبر روی پره استفاده میشد. ماهیت جریان مغشوش ایجاد شده بر روی پره، ایجاد لایه های مرزی جریان بر روی هندسه پیچیده پره وتاثیر متقابل جریان باد و تغییر شکل های ایجاد شده در پره، لزوم استفاده از روش های دقیق تر جهت محاسبه نیروی آیرودینامیکی را آشکار می سازد. در این پژوهش تنش ایجاد شده در طول پره که ناشی از عبور جریان باد از اطراف آن است به کمک اندرکنش سیال وجامد اندازه گیری شد. بدین منظور ابتدا شکل هندسی پره و لایه بندی مواد مرکز سازنده آن در نرم افزار ANSYS ACP انجام شد و تحلیل جریان باد در اطراف پره، تنش ایجاد شده از طرف جریان باد بر روی پره برای سرعت های مختلف باد به دست آمد.به کمک قابلیت FSI در نرم افزار ANSYS Workbench تنش به دست آمده از تحلیل جریان باد که به صورت نیروی فشاری و کششی در محیط static structural در نرم افزار ANSYS Workbench به پره اعمال شد.

Keywords:

توربین های بادی , نرم افزار انسیس , ایرفویل , نیروی آیرودینامیکی باد