مطالعه بر هم کنش سیال و سازه به منظور بررسی اثرات جنس و ضخامت اجزای پره ی توربین بادی محور افقی سایز کوچک بر تغییر شکل پره

انرژی بادی در سال های اخیر در بین منابع تجدیدپذیر انرژی رشد قابل توجهی داشته است. با بزرگ شدن روز افزون توربین های بادی و افزایش ظرفیت آن ها، مساله ی برهم کنش سازه و سیال به موضوع مهمی در طراحی آنها بدل خواهد شد. در این پژوهش ابتدا اثرات سرعت باد و جنس اجزای سازنده ی پره بر میزان تغییر شکل استاتیک پره ی یک توربین بادی محور افقی سایز کوچک با استفاده از شبیه سازی عددی بررسی شده است. مقدار پارامترهای گشتاور شفت و گشتاور فِلپ پایه ی پره حاصل از شبیه سازی عددی تطابق خوبی را با مقادیر تجربی نشان می دهد. نتایج این پژوهش از افزایش جابجایی نوک پره با افزایش سرعت باد حکایت دارد؛ با این حال شیب این افزایش در ناحیه ی با سرعت باد 10 تا 15 متر بر ثانیه به علت وقوع پدیده ی جدایش در پره ی توربین، کاهش خواهد داشت. در ادامه اثر جنس مواد اجزای مختلف پره ی توربین بر تغییر شکل بررسی و ساختارهای با کمترین تغییر شکل تعیین شده اند. ضخامت اجزای مختلف پره ی توربین بادی با پوسته ی از جنس اپوکسی گلاس و اسپار و ریشه از جنس فیبرکربن با توجه به معیار شکست بیشینه کرنش به دست آمده است. ضخامت نهایی پوسته برابر 2.1 میلی متر، ضخامت اسپار برابر 2.8 میلی متر و ضخامت ناحیه ی ریشه برابر 10 میلی متر محاسبه شده است.