नवीकरणीय ऊर्जा और अनुप्रयोगों के बुनियादी सिद्धांतों का जर्नल
खुला एक्सेस

अमूर्त

असममित पवन टरबाइन ब्लेडों के गणितीय मॉडलिंग के लिए इन-सीटू लोडिंग स्थितियों की समीक्षा

बार्डस्ले ए, व्हिट्टी जेपीएम, होवे जे और फ्रांसिस जे

यह शोधपत्र मिश्रित पवन टर्बाइन ब्लेड के विक्षेपण और तनाव क्षेत्रों को हल करने के लिए शास्त्रीय बीम क्षण समीकरण के सामान्यीकृत समाधानों की समीक्षा करता है। इन-सीटू लोड मामलों का उपयोग करके ब्लेड/बीम पर किसी भी बिंदु पर क्षण को प्रभावी ढंग से मॉडल करने के लिए एक सामान्यीकृत क्षण कार्यात्मक प्रस्तुत किया गया है। मॉडल मानते हैं कि घटकों का निर्माण 42 GPa के समग्र लोचदार मापांक के इनप्लेन क्वासी-आइसोट्रोपिक समग्र सामग्रियों से किया गया है। साहित्य में प्रस्तुत किए गए समायोजित एयरोफ़ॉइल के लिए विस्थापन और तनाव के लिए सटीक समाधान और जौकोव्स्की परिवर्तन द्वारा परिभाषित दूसरे के साथ तुलना की गई। कठोर पसलियों के बिना मॉडल के परिणामस्वरूप ब्लेड के विक्षेपण हुए जो आम तौर पर स्वीकार्य डिज़ाइन कोड मानदंडों से अधिक थे। विकसित किए गए प्रत्येक मॉडल को प्रस्तुत विश्लेषणात्मक मॉडल को प्राप्त करने के लिए उपयोग किए जाने वाले समान अंतर समीकरण के संख्यात्मक (रुंगे-कुट्टा) समाधानों के माध्यम से सख्ती से मान्य किया गया था। ओपन सोर्स कंप्यूटर एडेड सॉफ्टवेयर (CAS) मैक्सिमा में लिखे गए मजबूत डिजाइन कोड से प्राप्त परिणाम, ANSYS वाणिज्यिक परिमित तत्व (FE) कोड के साथ-साथ प्रायोगिक डेटा का उपयोग करके सिमुलेशन के अनुरूप दिखाए गए हैं। सैद्धांतिक उपचार का एक प्रमुख निहितार्थ यह है कि इन समाधानों का उपयोग अब एयरोस्पेस और सबसे उल्लेखनीय रूप से नवीकरणीय ऊर्जा क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले एनालॉग घटकों की ताकत को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन कोड में किया जा सकता है, जबकि उनके वजन और इसलिए लागत को काफी कम किया जा सकता है। एक गतिशील ब्लेड और स्थिर ब्लेड के लिए सबसे यथार्थवादी इन-सीटू लोडिंग स्थितियां प्रस्तुत की गई हैं जो ब्लेड इष्टतम टिप गति अनुपात, ब्लेड आयाम और हवा की गति के लिए अद्वितीय हैं।