بررسی تأثیر نیروهای آیرودینامیک بر عملکرد توربین بادی شناور

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

2 هیآت علمی دانشکده مهندسی دریا

3 مدیر گروه فیزیک دریا

چکیده

امروزه تقاضا برای انرژی تجدیدپذیر و قابل اطمینان به دلیل گرمایش جهانی، آلودگی محیط زیست و بحران انرژی موضوع بسیار با اهمیت در مهندسی دریا می‌باشد. با توسعه و پیشرفت علم، توربین‌های بادی برای استحصال انرژی از باد مورد استفاده قرار گرفتند. تا کنون تحقیقات گسترده‌ای در خصوص استحصال انرژی از توربین‌های بادی صورت گرفته است ولی پژوهش در مورد توربین‌های بادی شناور در حوزه مهندسی دریا به دلیل پیچیدگی رفتار رینامیکی آن کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، هدف بررسی تأثیر نیروهای آیرودینامیکی بر رفتار دینامیکی توربین بادی شناور می-باشد بدین منظور و جهت دستیابی به اهداف تحقیق اقدام به تعریف سناریو و اجرای مدل عددی مربوطه در نرم افزار متلب گردید. در این تحقیق، یک مدل با سه درجه آزادی از جسم با در نظر گرفتن حرکت اویلر در نظر گرفته شد و نیروهای آیرودینامیک از تئوری مومنتوم المان تیغه (BEM)، محاسبه گردید از آنجائیکه نیروهای آیرودینامیکی تابع سرعت و مکان سازه می‌باشند لذا محاسبه این نیروها و حل معادلات حرکت به صورت همزمان انجام پذیرفت. نتایج حاصل از تحقیق نشان می‌دهد که نیروهای غالب محیطی وارد بر این سازه عمدتاً آیرودینامیکی بوده و همچنین نشان داده شده است که فرکانس غالب تحریک نیروی آیرودینامیکی با فرکانسهای طبیعی سازه فاصله داشته که این خود پایداری سازه را ایجاد می کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات