مدل سازی توربین بادی

• عنوان کامل پاورپوینت : 

مقايسه پاسخ هاي لرزه اي توربين بادي با و بدون در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه Comparison of Seismic Responses of Wind Turbine With And Without Considering Soil-Structure Interaction

• مقدمه :

انرژي باد در گذشته - پمپ نمودن آب و آسيا کردن غلات در دهه نود ميلادي استفاده از انرژي باد بيش از پنج برابر افزايش يافت. توربين­هاي بادي بزرگ و مگاواتي دوستدار محيط زيست و به منظور توليد برق هرچه تعداد پره‌هاي توربين‌هاي بادي بيشتر باشد - گشتاور بيشتر و سرعت دوراني کمتر اما توربين­هايي که براي توليد الکتريسيته بکار مي‌روند نياز به عملکرد در سرعت‌هاي بالاتري دارند و در واقع گشتاور بيشتري نياز ندارند. بنابراين توربين‌هاي بادي با دو پره دارای بهترين حالت طراحي و بازده - اما این توربين‌ تحت تاثير پديده لرزش با افزايش تعداد پره‌ها شدت ارتعاشات کاهش - توربین‌های سه پره در مقايسه با دو پره - سروصدا و استهلاک کمتر

• اهمیت و ضرورت تحقیق :

دست یابی به انرژی پاک و تجدیدپذیر نيروگاه­هاي هسته­اي چرنوويل و فوکوشيما - آلودگي­هاي زيست محيطي و عواقب انساني افزايش بيش از پيش - نقش توربين­هاي بادي تحقيقات در مناطقي که زلزله خيز نبوده - زلزله خيز ضروري هدف افزایش قابلیت اطمینان و جلوگیری از محافظه کاری بیش از حد کاهش خسارات مالي فراوان اختلال در شبکه توليد برق، بازسازي و جايگزيني - مقاوم سازي قابلیت بهره برداری بلافاصله پس از زلزله ناشناخته­ترين ابعاد تحليل لرزه­اي توربين­ها، ميزان اثرپذيري از شرايط تکيه گاهي و خاک محل احداث ايران در کمربند زلزله خيز آلپايد - در بحث خرابي سازه­ها - خاک بستر نگرانی از چشم پوشي اثر اندرکنش خاک و سازه – اتصال صلب ستون­ها به زمين دسته بندی توربین های بادی :

• توربين­هاي بادي کوچک (خانگي)
• توربين­هاي بادي متوسط (صنعتي)
• توربين­هاي بادي بزرگ (نيروگاهي يا مگاواتي)

انواع توربین های بادی :

• رایج نبودن توربين های لاغر با کابل به منظور افزایش سختي و مقاومت جانبي
• توربين­هاي بادي اوليه، داراي طرح خرپايي
• برج هاي بتنی با مقطع لوله ای (فقدان منابع فولاد و کاهش هزینه)
• برج هاي فولادي با مقطع لوله ای - رايج ترين

انواع مدل سازی توربین بادی : 1- مدل هاي ساده :

• نداشتن پيچيدگي هاي مدل سازي بخش گردان
• را توصيف به صورت سازه يک درجه آزادي
• احتمال صرف نظر از اثر مودهای بالاتر

2- مدل هاي کامل :

• دشواري مدل سازي و انعطاف پذيري بيشتر
• پيچيدگي تفسير نتايج
• لزوم در نظر گرفتن عوامل اثرگذار

مدل برج توربین بادی : مدلسازي توربين بادي ۶۵ کيلووات در SAP2000 با استفاده از المان تير- ستون با مقطع Pipe ساخته شده جزئيات هندسي و توزيع جرم ناسل و بخش گردان در مدل وارد نشده قرار دادن جرم هاي هر يک در تراز مربوطه مدل خاک Solid خاک تيپ IV با سرعت موج برشي 150 m/s و با اعمال کاهشي نشریه360 به سرعت موج برشي 55 m/s

• نتایج تحقیق :

بیشینه جابجايي و شتاب نوک سازه با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه روند رو به افزايش مي باشد. اسماعيلي و همکاران و همچنين وطن چيان يزدي و همکاران نيز تحليل لرزه اي توربين هاي بادي را با توجه به در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه صورت پذيرفته و آن ها نيز روند افزايشي را گزارش نموده اند. اين مقادير افزايش در پاسخ ها آشکار مي سازد که ناديده گرفتن اندرکنش خاک-سازه در توربين بادي در حال کار ممکن است منجر به خرابي هاي نامطلوبي در سازه شود. اختلاف فاز در تاريخچه زماني پاسخ هاي مشهود است. اين موضوع ناشي از تغيير در فرکانس مودال اصلي سيستم در دو حالت پاي گيردار و انعطاف پذير است.

• استاد راهنما: جناب آقای دکتر سید علی حاج سید تقیا
• دانشجو:  علی پراکند