به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « کاهش ارتعاشات صفحه ای » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • حامد بیگلری، وحید فخاری*

    این مقاله، به بررسی تاثیر روش میرایی شانت در کاهش ارتعاشات صفحه ای پره توربین باد محور افقی مقیاس کوچک، با درنظرگرفتن کوپلینگ میان ارتعاشات داخل و خارج از صفحه پره می پردازد. ابتدا با استفاده از روش لاگرانژ، معادلات دیفرانسیل غیرخطی حاکم بر دینامیک پره به همراه میراگر شانت استخراج می گردند. سپس، مدل دینامیکی مذکور با مقایسه فرکانس طبیعی حاصل از حل عددی معادلات با مقدار متناظر به دست آمده از یک نرم افزار المان محدود، اعتبارسنجی می گردد. در ادامه، با انجام آنالیز حساسیت و انتخاب تابع هدف و قیود مناسب، پارامترهای میراگر شانت با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک برای یک پره واقعی بهینه سازی می گردند. لازم به ذکر است که در این پژوهش، نیروی باد اعمالی به پره به صورت سینوسی و با فرکانس متغیر، در چهار سرعت مختلف در نظر گرفته می شود. پس از حل معادلات دینامیکی حاکم، به منظور ارزیابی موثربودن روش مذکور در کاهش ارتعاشات، نتایج حاصل از این پژوهش با نتایج حاصل از به کارگیری میراگر جرمی تنظیم شده بهینه برای کاهش ارتعاشات صفحه ای پره، مقایسه می گردد. نتایج مقایسه نشان می دهد که هر دو روش تاثیر مطلوبی در کاهش ارتعاشات دارند. همچنین در سرعت های باد پایین میرایی شانت تاثیر بیش تری در کاهش ارتعاشات دارد.

    کلید واژگان: پره توربین باد, کاهش ارتعاشات صفحه ای, میرایی شانت, بهینه سازی, کوپلینگ ارتعاشات}
    Hamed Biglari, Vahid Fakhari *

    In this paper, the vibration reduction of a small-scale horizontal axis wind turbine blade is investigated using the shunt damping method by considering the coupling between edgewise and flapwise vibrations. First, the nonlinear differential equations governing the blade dynamics with shunt damper are derived using the Lagrange method. Then, by performing the sensitivity analysis and selecting the appropriate cost function and constraints, the shunt damper parameters are optimized using the genetic algorithm method for a real blade. It should be noted that in this study, the wind force applied to the blade is considered sinusoidal with variable frequency at four different speeds. After solving the governing dynamic equations, to evaluate the effectiveness of the mentioned method in reducing vibrations, the obtained results in this study are compared with the corresponding results of employing the optimized tuned mass damper for suppression of edgewise vibrations of the blade. Results show that the tuned mass damper and shunt damping method have good effects on reducing vibrations. Despite that, the tuned mass damper effect on vibration reduction at high wind speeds is greater than the shunt damping method, at low wind speeds, the shunt damping has a greater effect on reducing vibrations.

    Keywords: Wind Turbine Blade, Edgewise Vibration Reduction, Shunt Damping, Optimization, Vibration Coupling}
  • حامد بیگلری، وحید فخاری*
    ارتعاشات پره توربین باد یکی از عوامل مهم و اساسی در کاهش عمل کرد توربین های بادی می باشد. بنابراین مهار و یا کاهش این ارتعاشات می تواند کمک شایانی به بهره روی هر چه بیش تر توربین باد نماید. در این مقاله، کاهش ارتعاشات صفحه ای یک نمونه پره توربین باد محور افقی مقیاس کوچک (5 کیلووات) با استفاده از میراگر جرمی تنظیم شده بهینه و با در نظر گرفتن کوپلینگ میان ارتعاشات داخل و خارج از صفحه پره مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور، ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم بر دینامیک پره به همراه میراگر جرمی با استفاده از روش لاگرانژ استخراج می گردند. برای اجتناب از خطا در تحلیل، از خطی سازی معادلات سیستم خودداری شده و پره به صورت عضو انعطاف پذیردر نظر گرفته می شود. در استخراج معادلات حاکم، اثر کوپلینگ میان ارتعاشات صفحه ای و ارتعاشات خارج از صفحه پره توربین باد، تاثیر زاویه پیچش بر کوپلینگ ارتعاشات و همچنین تاثیر نیروهای گریز از مرکز و جاذبه در نظر گرفته می شود. در ادامه، به منظور کاهش ارتعاشات صفحه ای پره توربین باد، از میراگر جرمی تنظیم شده استفاده می شود و پارامترهای آن با استفاده از یکی از روش های الگوریتم ژنتیک برای یک نمونه پره واقعی بهینه سازی می گردد. در نهایت، با اعمال نیروی باد به صورت سینوسی با فرکانس متغیر، تاثیر میراگر جرمی بهینه در کاهش ارتعاشات پره در چهار سرعت باد مختلف مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل ارایه می گردند. نتایج به دست آمده نشان دهنده کاهش مطلوب دامنه ارتعاشات پره توربین باد با استفاده از میراگر جرمی بهینه است.
    کلید واژگان: پره توربین باد, کاهش ارتعاشات صفحه ای, میراگر جرمی تنظیم شده, بهینه سازی, کوپلینگ ارتعاشات داخل و خارج از صفحه}
    Hamed Biglari, Vahid Fakhari *
    Vibration in wind turbine blades is one of the important factors that result in reducing performance of wind turbines. Therefore, control or reduction of the mentioned vibrations can be of great help in increasing efficiency of wind turbines. In this paper, an optimal tuned mass damper (TMD) is proposed to reduce edgewise vibration of an small-scale horizontal axis wind turbine blade (5 KW) with considering the coupling between edgewise and flapwise vibrations. For this purpose, partial differential equations governing dynamics of the system are derived using the Lagrange method. These equations are completely nonlinear and linearization is not performed to avoid possible errors in the analysis and also, the blade is considered as a flexible member. In deriving governing equations, coupling effect between in-plane and out-of-plane vibrations of the blade, effect of pre-twist angle in the coupling, and effect of centrifugal forces and gravity are considered. In order to reduce vibration of the blade, TMD is used and its parameters are optimized using one of the genetic algorithm methods for a real blade sample. Finally, with applying wind force as a sweep sine excitation, effectiveness of the optimized TMD in vibration reduction of the blade in four different wind speeds is investigated and the related results are presented. Results show that the wind turbine blade vibration reduction is achieved properly using the optimal TMD.
    Keywords: Wind turbine blade, edgewise vibration reduction, Tuned Mass Damper (TMD), optimization, coupling between edgewise, flapwise vibrations}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال