تحلیل پایداری آیروالاستیک پره‌های کامپوزیتی توربین بادی

Abstract

آیروالاستیسیته منشاء اصلی وقوع ناپایداری‌ در سازه‌هایی است که تحت تاثیر نیروهای آیرودینامیکی قرار می‌گیرند. از مهمترین این ناپایداری‌ها ارتعاشات کوپل خمش و پیچش است، که به آن فلاتر گفته می‌شود. در این تحقیق به مطالعه‌‌‌ پایداری آیروالاستیک پره کامپوزیتی توربین بادی پرداخته شده ‌است. هندسه، لایه‌چینی و بارگذاری سازه کامپوزیتی پره توربین طراحی شده با سازه‌های موجود مورد ارزیابی قرارگرفته و برای مطالعه پدیده فلاتر پره توربین، دو روش عددی و تحلیلی مورد استفاده قرار گرفته ‌است. در مطالعه عددی پایداری آیروالاستیک، روش المان محدود و استاندارد سازه‌های هوایی استفاده شده است. بارگذاری پره به صورت سه‌بعدی و دینامیکی انجام گرفته و پس از محاسبه مودهای خمشی و پیچشی وقوع فلاتر در پره توربین مطالعه شده ‌است. در بررسی تحلیلی، روش کلاسیک انتخاب شده و با انجام تحلیل‌های دو بعدی، سرعت فلاتر تخمین زده می‌شود. نتایج روش عددی، ضریب اطمینان حدود 4 برای تحلیل تنش و 39_/1 برای پایداری آیروالاستیک را بیان می‌کند. در روش تحلیلی نیز ضریب اطمینان برابر 38_/1 برای پایداری آیروالاستیک پره به دست می‌آید، که بیانگر تطابق مناسب نتایج دو روش است.