ارائه مدلی برای تحلیل رفتار ارتعاشی توربین بادی بدون پره
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Model developing for vibration analysis of bladeless wind turbines
نام نخستين پديدآور
/هادی انصاری گبلو
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۱
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۱ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مکانیک- طراحی کاربردی
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۱/۰۵/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
توربینهای بادی بدون پره گردابهای نسل جدیدی از توربینهای بادی میباشند که با چالشهای مرسوم در توربینهای بادی متدوال مواجه نیستند .در این نوع توربینها، برخلاف توربینهای پرهدار، محور چرخشی وجود ندارد و اساس کار این نوع توربین بادی بر پایه ارتعاشات ناشی از گردابه است .ایده اصلی تولید انرژی الکتریکی در این نوع توربینها بر اساس تبدیل انرژی جنبشی نوسانهای بدنه اصلی توربین به انرژی الکتریکی از طریق مبدل پیزوالکتریک یا القای الکترومغناطیسی میباشد .در پژوهشهای صورت گرفته روی توربینهای بادی بدونپره مدلسازی این نوع توربینها بر اساس قسمتهای اصلی بدنه و پایه منعطف انجام شده است و سیستم تنظیم در مدلهای ارائه شده منظور نشده است .از اینرو در این پایاننامه برای اولین بار سیستم تنظیم توربین بادی مدل شده و اثر آن در رفتار ارتعاشی و کارایی توربین مطالعه شده است .بنابراین بعد از مدلسازی نیروهای ناشی از سیستم تنظیم، معادله ارتعاشی تیر منعطف استخراج شده و نیروهای آیرودینامیکی سیال به صورت معادله وندرپل در نظرگرفته شده است .برای حل معادلات حرکت از روش مودهای فرضی استفاده و معادلات گسسته شده است .دستگاه معادلات دیفرانسیل معمولی بدست آمده برای مدل ارتعاشی و نیروهای آیرودینامیکی با روشهای عددی و اغتشاشات حل شده است .مدل ارائه شده به خوبی رفتار ارتعاشی توربین را در حضور سیستم تنظیم شبیهسازی میکند .برای بررسی تاثیر سیستم تنظیم روی رفتار ارتعاشی توربین بادی، مدل توربین بادی فاقد سیستم تنظیم و توربین بادی دارای سیستم تنظیم حل گردیده است .اضافه شدن سیستم تنظیم در توربین بادی بدونپره باعث افزایش بیشینه در نمودار پاسخ فرکانسی شده است و افزایش پهنای باند را سبب میشود .به منظور بهینه شدن رفتار ارتعاشی توربین بادی بدونپره گردابهای برای برداشت انرژی، سیستم تنظیم و سیستم برداشت انرژی در دو حالت مستقل و یکپارچه مورد بررسی قرار گرفت و با در نظر گرفتن شرایط مختلف، نصب سیستم تنظیم در انتهای پایه منعطف یا در پایینترین نقطه جسم لبه پهن توصیه میشود .
متن يادداشت
Vortex bladeless wind turbines are a new generation of wind turbines that do not face the usual challenges in conventional wind turbines. In this type of turbines, unlike classical turbines, there is no axis of rotation and the principals of these wind turbines are based on the vibrations caused by the vortex. The main idea of generating electrical energy in this type of turbines is based on converting the kinetic energy of the oscillating parts into electrical energy through a piezoelectric converter or electromagnetic induction. In the researchs conducted on bladeless wind turbines, the modeling of these types of turbines has been done based on the bluff body and the flexible part and the tunning system has not been included. Therefore, in this thesis, the tunning system of wind turbine has been modeled and its effect on the vibration behavior and efficiency of the turbine has been studied. Therefore, after modeling the force caused by the tunning system, the equation of motion for the flexible beam has been extracted and the aerodynamic forces of the fluid have been considered as the Van der pol equation. To solve the equations of motion, the assumed modes method has been used and discrete equations are extracted The system of ordinary differential equations obtained for the vibration model and aerodynamic forces have been solved by numerical and perturbation methods. The presented model simulates the vibration behavior of the turbine in the presence of the tunning system. To investigate the effect of the tunning system on the vibration behavior of the wind turbine, the model is solved in two cases including no tunning system and adding tunning system. Adding the tunning system in the bladeless wind turbine increased the amplitude of oscillation at the maximum of frequency response function and also increased the bandwidth of the frequency response function. In order to optimize the vibration behavior of the vortex bladeless wind turbine for energy harvesting, the tunning system and the energy harvesting system have been investigated in two independent and integrated modes. In the independent installation mode, by installing the tunning system below the end of the turbine base, more energy can be harvested.By considering all aspects of, installation of tunning system at the end of flexible beam or at the bottom of bluff body is recommended.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Model developing for vibration analysis of bladeless wind turbines