بررسی رفتار دینامیکی توربین بادی مارپیچ (ASWT) با در نظر گرفتن پره کامپوزیتی و تحلیل عددی آیرودینامیکی
کد مقاله : 1251-IRANCOMP-FULL
نویسندگان:
هومن رضایی1، نبی مهری خوانساری *2، سید محمد نوید قریشی3
1محقق شرکت TECHNIPFMC فرانسه
2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سهند تبریز، آزمایشگاه تحقیقاتی رفتار دینامیکی مواد
3پژوهشکده سامانه ماهواره، پژوهشگاه فضایی
چکیده مقاله:
امروزه انرژیهای تجدید پذیر از جمله انرژی باد به عنوان یک جایگزین مناسب برای سوخت‌های فسیلی بکار می‌رود. در این راستا، توربینهای بادی مارپیچ ارشمیدوس (ASWT) به عنوان توربینهای سایز کوچک محور افقی (HAWT) می‎توانند پیشنهاد مناسبی جهت جذب و تولید انرژی الکتریسیته باشند. از آنجاکه ساختار و جنس پره‎های توربین می‎تواند نقش موثری در رفتار دینامیکی اجزای توربین در برهم کنش با نیروهای آیرودینامیکی داشته باشند و همچنین، با توجه به مشکلات مربوط به ساختار فلزی این نوع از توربینها، بررسی امکان جایگزینی پره‎های فلزی با مواد کامپوزیتی و تحلیلهای دینامیکی مربوطه، می‎تواند پیشنهاد مناسبی جهت افزایش راندمان این نوع توربینها باشد. لذا در پژوهش حاضر، رفتار دینامیکی پره توربین کامپوزیتی در یک مجموعه از پیش تعیین شده از شرایط کاری، با در نظر گرفتن پره از جنس کربن/اپوکسی و شیشه/اپوکسی و برهم کنش سازه و سیال مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، با استفاده از شبیه سازی عددی و نرم افزار ANSYS، نیروهای وارده از سیال و مشخصه های آیرودینامیکی از قبیل ضریب فشار استخراج شده و پاسخ دینامیکی مربوطه مورد ارزیابی قرار می‎گیرد. نتایج حاصل، حاکی از بهبود عملکرد دینامیکی و آیرودینامکی توربین با استفاده از پره های کامپوزیتی در مقایسه با پره های فلزی متداول بود.
کلیدواژه ها:
توربین بادی، کامپوزیت، پره، پاسخ دینامیکی، آیرودینامیک
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است