تحلیل آیروالاستیک توربین باد 47-V

با توجه به نیاز افزایش ظرفیت تولید برق توربینهای بادی به همان تناسب قطر توربینها افزایش مییابد ؛ از این رو بررسی اثرات آیروالاستیکی بیش از پیش حایز اهمیت میشود و همچنین این بخش از طراحی توربین از مهمترین جوانب تولید توربینهای امروزی است. در این مقاله کارایی و چگونگی عملکرد آیروالاستیک پره توربین بادی با محور افقی، با ا ستفاده از مدل ساز ی گذرای برهمکنش همزمان سازه و سیال مورد مطالعه قرار گرفت ا ست . این مدل ساز ی بر ا ساس روش کوپل دوطرفه سازه و سیال انجام گرفته است ، که در حل جریان سیال حول پره از دینامیک سی الات محاسباتی و روش حجم کنترل و در حل سازه از روش المان محدود استفاده شده است. حل آیروالاستیک پره با این دو حلگر به دست آمده است به این صورت که در هر گام زمانی اطلاعات از سازه به سیال مبادله میشود. و اثرات سیال بر روی تغییر شکل سازه ناشی از نیروهای آیرودینامیکی در هر گام در حل گر سیالاتی اعمال میشود و به طور هم زمان با تغییر شکل سازه شبکه بندی جدید تشکیل میشود تا در گام بعدی این تغییر شکل محاسبه شود . این کوپل تا زمان پایداری شر ایط ادامه خواهد دا شت . توربین مورد مطالعه در این مقاله توربین 660KW-47-V ا ست که تو سط شرکت صبا نیرو در ایران تولید میشود . برای شبیه سازی هرچه دقیق تر سازه تمامی لایه های کامپوزیتی سازه که شامل پوسته و اسپار بود، لحاظ گردید و پس از مدل سازی و انجام تحلیل مودال و ا ستاتیکی مقای سه ای بین نتایج نرمافزار و نتایج تجربی صورت گرفت که نشان دهنده صحت مدل سازی بود. پس از اطمینان از صحت مدل سازی سازه ی تحلیل آیروالاستیک، مقایسه ای بیننتایج تغییر شکل پره، ضرایب ف شار، عدد رینولدز و توان تولیدی به د ست آمده و نتایج تجربی سایر پژوهش ها ص ورت گرفت که م شخص شد این روش از انطباق بی شتر و خطای کمتری ن سبت به حالت تجربی دارد و ن سبت به ا ستفاده از کدهای رایج نتایج با درصد خطای کمتری ارایه میدهد.

Keywords:

توربین بادی محور افقی , تحلیل آیروالاستیک , برهمکنش سازه و سیال , آیروالاستیک سازههای کامپوزیتی