این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۸، صفحات ۱۷۷-۱۸۴
عنوان فارسی پاسخ آیروالاستیک توربین بادی محور افقی در شرایط تغییر ناگهانی اندازه و جهت باد با روش ناپایای المان پره– مومنتوم
چکیده فارسی مقاله در این پژوهش، تغییرات دینامیکی توان خروجی توربین باد محور افقی سه‌پره‌ای مگاواتی مرجع در شرایط تغییر ناگهانی اندازه‌ی 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 زاویه‌ی 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 پره‌ی توربین محاسبه شده است. از الگوی آیرودینامیکی دنباله‌ی دینامیکی برای شبیه‌سازی تأخیر زمانی رسیدن نتایج به شرایط پایا پس از تغییر ناگهانی سرعت باد و برای به‌دست آوردن ضرایب آیرودینامیکی پس از واماندگی نیز از الگوی واماندگی دینامیکی اونرا استفاده شده است. برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی، نتایج حالت پایا با داده‌های 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 می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد تغییرات ناگهانی سرعت باد باعث نوسانات شدید در پیچش الاستیک پره شده و توان خروجی توربین را تحت تأثیر قرار می‌دهد. همچنین افزایش گرادیان سرعت باد منجربه افزایش تأخیر زمانی رسیدن پاسخ روتور به شرایط پایای جدید می‌شود. وجود زاویه‌ی یاو توربین نیز منجربه کاهش توان روتور و بارهای آیرودینامیکی متناوب می‌شود. از این نتایج و روش پیشنهادی می‌توان برای طراحی کنترلر مناسب توربین در شرایط ناپایای مشابه فوق استفاده کرد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Aeroelastic response of horizontal-axis wind turbine in sudden wind gusts based on Unsteady Blade Element-Momentum method
چکیده انگلیسی مقاله 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.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله عباس ابراهیمی |
استادیار دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه شریف

محمود سکندری |
فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی شریف
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه صنعتی شریف (Sharif university of technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_15115_bdfb630086c6e2fe9524169e84696746.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227262.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات