فهرست مطالب mahmood sekandari

انتخاب همه

پاسخ آیروالاستیک توربین بادی محور افقی در شرایط تغییر ناگهانی اندازه و جهت باد با روش ناپایای المان پره- مومنتوم

عباس ابراهیمی *، محمود سکندری

نشریه مهندسی مکانیک مدرس، سال شانزدهم شماره 8 (آبان 1395)، صص 177 -184

در این پژوهش، تغییرات دینامیکی توان خروجی توربین باد محور افقی سه پره ای مگاواتی مرجع در شرایط تغییر ناگهانی اندازه ی سرعت باد و در زوایای یاو مختلف بررسی شده است. پاسخ زمانی شامل پیچش الاستیک نوک پره و توان تولیدی روتور در این شرایط ناپایا با حالت جریان پایای باد مقایسه شده است. سه پروفیل برای تغییر ناگهانی سرعت باد مابین 10 تا 12 متر بر ثانیه و همچنین توربین در شرایط زاویه ی یاو صفر، 10 و 20 درجه درنظرگرفته شده است. با استفاده از روش ناپایای المان پره-مومنتوم و فرض نظریه تیر اویلر-برنولی برای پره، پیچش الاستیک پره ی توربین محاسبه شده است. از الگوی آیرودینامیکی دنباله ی دینامیکی برای شبیه سازی تاخیر زمانی رسیدن نتایج به شرایط پایا پس از تغییر ناگهانی سرعت باد و برای به دست آوردن ضرایب آیرودینامیکی پس از واماندگی نیز از الگوی واماندگی دینامیکی اونرا استفاده شده است. برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی، نتایج حالت پایا با داده های منحنی عملکرد توربین مگاواتی مرجع NREL تا قبل از سرعت نامی و در حالت دینامیکی با توربین مرجع Tjaereborg مقایسه شده که تطابق خوبی را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد تغییرات ناگهانی سرعت باد باعث نوسانات شدید در پیچش الاستیک پره شده و توان خروجی توربین را تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین افزایش گرادیان سرعت باد منجربه افزایش تاخیر زمانی رسیدن پاسخ روتور به شرایط پایای جدید می شود. وجود زاویه ی یاو توربین نیز منجربه کاهش توان روتور و بارهای آیرودینامیکی متناوب می شود. از این نتایج و روش پیشنهادی می توان برای طراحی کنترلر مناسب توربین در شرایط ناپایای مشابه فوق استفاده کرد.

کلید واژگان: المان پره, مومنتوم, آیرودینامیک ناپایا, واماندگی دینامیکی, آیروالاستیسیته, توربین باد}

چکیده مشاهده متن زبان: فارسی

Aeroelastic response of horizontal-axis wind turbine in sudden wind gusts based on Unsteady Blade Element-Momentum method

Abbas Ebrahimi *, Mahmood Sekandari

Modares Mechanical Engineering, Volume:16 Issue: 8, 2016, PP 177 -184

Wind turbines are subject to various unsteady aerodynamic effects. This includes the wind gust and the change of wind direction. In this work, the aeroelastic behavior of a reference horizontal axis wind turbine has been investigated under different wind gusts and yaw conditions. Unsteady blade element momentum (UBEM) theory and Euler-Bernoulli beam assumption were used to rotor power estimations. To take into account the time delay in aerodynamic loads due to a sudden change in inflow conditions, a dynamic wake model was implemented. The ONERA dynamic stall model was coupled into the BEM theory to improve the aerodynamic loads prediction in the unsteady inflow and yaw conditions. To verify this method, the results in the case of steady-state are compared with the NREL 5 MW wind turbine and in the unsteady case are compared with the Tjaereborg test turbine. The results indicate that sudden change in wind speed causes sharp fluctuations in terms of elastic torsion of the blade and other parameters such as rotor power. Increasing in wind gradient can leads to increasing time delay to a new equilibrium. The increase in yaw angle can be contributed to the rotor power and the periodic loads reduction. The method presented here may facilitate improvements in the controller design for wind turbines.

Keywords: Blade element momentum, Unsteady aerodynamics, Stall dynamic, Aeroelasticity, Wind turbine}

Abstract View Paper Original: Persian

بدانید!

در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.

به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

فهرست مطالب mahmood sekandari