مدل سازی ارتعاشات آزاد غیرخطی برج توربین باد

نویسندگان

چکیده مقاله:

هدف این مقاله بررسی ارتعاشات آزاد دامنه بلند برج توربین باد می باشد که به صورت تیر مقطع متغیر با جرم خارج از مرکز مدل شده است. در این مدل سازی، تاثیر اعمال نیروی محوری متغیر بر تیر ناشی از میدان جاذبه در نظر گرفته شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم بر ارتعاشات غیرخطی سیستم و شرایط مرزی مربوطه با استفاده از اصل همیلتون به همراه فرضیات اولر- برنولی استخراج شده است. سپس از یک روش تفاضل محدود برای بدست آوردن فرکانس های طبیعی و شکل مودهای سیستم استفاده شده است. در ادامه معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی حاکم بر دینامیک سیستم با استفاده از روش گلرکین به معادلات دیفرانسیل معمولی بر حسب جابجایی های انتهایی کاهش یافته اند که به دلیل وجود خارج از مرکزی طولی به هم وابسته اند. این معادلات زمانی با استفاده از روش اغتشاشاتی مقیاس های زمانی چندگانه به صورت تحلیلی حل شده اند. نتایج بدست آمده از حل تحلیلی تطابق خوبی با نتایج شبیه سازی عددی دارد. نتایج این پژوهش می تواند به منظور بررسی اثرات وجود جرم نوک خارج از مرکز، مقطع متغیر و اثر جاذبه را بر ارتعاشات دامنه بلند برج توربین باد، با هدف بهبود رفتار دینامیکی آن مورد استفاده قرار گیرد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

تحلیل ارتعاشات آزاد برج توربین بادی فراساحلی با سکوی ثابت تک شمع

Finite elements method can considerably increases the computational works of free vibration analysis of offshore wind turbine with fixed monopile platform depending on the modeling type of foundation,. In this paper, transfer matrix method is used to reduce computational works and increase the speed of analysis instead of the finite elements method. For this purpose, the wind turbine foundation...

متن کامل

کاهش ارتعاشات صفحه ای پره توربین باد مقیاس کوچک با در نظر گرفتن کوپلینگ ارتعاشات

ارتعاشات پره توربین باد یکی از عوامل مهم و اساسی در کاهش عمل‌کرد توربین‌های بادی می‌باشد. بنابراین مهار و یا کاهش این ارتعاشات می‌تواند کمک شایانی به بهره‌روی هر چه بیش‌تر توربین باد نماید. در این مقاله، کاهش ارتعاشات صفحه‌ای 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 برر...

متن کامل

تحلیل ارتعاشات ناشی از نیروی تراست برج توربین بادی فراساحلی با سکوی ثابت تک شمع

نیروی تراست، یکی از مهمترین نیروهای دینامیکی است که در تمام دوره‌ی کارکرد توربین بادی بر آن وارد می‌شود. روش معمول جهت تعیین پاسخ نیروی تراست، استفاده از روش اجزاء محدود است. روش اجزاء محدود اگرچه از دقت بالایی برخوردار است اما بسته به مدل‌سازی فونداسیون و مدل‌سازی تغییرات نیروی محوری در برج توربین باد، می‌تواند حجم محاسبات را به شکل قابل توجهی افزایش دهد. در این مقاله برای کاهش حجم محاسبات و ا...

متن کامل

ارتعاشات طولی آزاد غیرخطی میله تحت کرنش محدود

میله‌ها یکی از اعضای مهم در سازه‌های مهندسی هستند و تحلیل ارتعاشات میله به علت کاربرد وسیع آن در مهندسی دارای اهمیت زیادی است. به علت دامنه اولیه زیاد یا تحریک در فرکانس‌های نزدیک به فرکانس تحریک، این المان‌های ساختاری ممکن است دامنه زیاد و درنتیجه ارتعاشات غیرخطی را تجربه کنند. بنابراین، برای رسیدن به یک طراحی مناسب، درک چگونگی ارتعاشات غیرخطی محوری میله در شرایط تکیه‌گاهی متفاوت، با دامنه اول...

متن کامل

بهینه سازی جانمایی توربین ها در مزرعه باد

امروزه با توجه به کاهش سوخت‌های فسیلی و اعمال مدیریت در بهره‌برداری از آن‌ها، استفاده از انرژی باد به عنوان یکی از کاراترین منابع انرژی تجدیدپذیر در حال افزایش است و در سال‌های گذشته، طراحی، ساخت و بهینه‌سازی مزارع باد، که شامل مجموعه‌ای از توربین‌ها در یک مزرعه وسیع می‌باشند، توسعه بیشتری یافته است. در این مقاله به جانمایی توربین‌ها در مزرعه باد پرداخته شده و تاثیر موقعیت آن‌ها بر توان خروجی ک...

متن کامل

تحلیل دینامیکی برج توربین باد تحت نیروی تراست به روش ماتریس انتقال

تحلیل آیرودینامیکی برج توربین باد تحت نیروی دینامیکی تراست یکی از مراحل مهم در طراحی برج توربین باد است که عموما با استفاده از روش اجزاء محدود انجام می‌گیرد. روش اجزاء محدود اگرچه از دقت بالایی برخوردار است اما بسته به مدل‌سازی فونداسیون و مدل‌سازی تغییرات نیروی محوری، می‌تواند حجم محاسبات را به شکل قابل توجهی افزایش دهد. در این مقاله برای کاهش حجم محاسبات و افزایش سرعت تحلیل، بجای استفاده از ر...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 51  شماره 3

صفحات  121- 130

تاریخ انتشار 2018-03-18

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023