مدل سازی آیروهیدروالاستیک توربین بادی با سکوی پایه کششی

Abstract

در این مقاله از سیستمی چند جسمی در محیط نرم افزار ADAMS برای مدل‌سازی رفتار غیرخطی توربین بادی با سکوی پایه کششی تحت باد و موج تصادفی استفاده شده است. برای بارگذاری ناشی از باد، داده‌های باد متلاطم توسط نرم افزار TurbSim استخراج و از ماژول AeroDyn برای محاسبه نیروهای برا و پسای پره‌های توربین استفاده شده است. مدل‌های آیرودینامیکی موجود در این ماژول، دربردارنده تئوری اندازه حرکت المان پره و دنباله دینامیکی تعمیم یافته هستند. بارهای هیدرودینامیکی در حوزه زمان با استفاده از ماژول HydroDyn استخراج و محاسبه گردیده‌اند. مدل محاسباتی موجود در این ماژول شامل سختی هیدرواستاتیکی خطی، پسای لزجت غیرخطی ناشی از سینماتیک موج برخوردی، جریان دریا و حرکت سکو، جرم افزوده و سهم استهلاک تشعشع موج خطی شامل آثار حافظه سطح آزاد و تحریک موج برخوردی ناشی از تفرق خطی در دریاهای منظم یا نامنظم، می‌باشد. با برقراری اتصال این ماژول‌ها با محیط محاسبه‌گر نرم‌افزار ADAMS، شبیه‌سازی آیروهیدروالاستیک توربین‌ بادی پایه کششی در حوزه زمان حاصل شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی حاضر با نتایج نرم افزار FAST مقایسه شده است. نتایج تحلیل انجام یافته این اطمینان را می‌دهد که ابزار شبیه‌سازی برای تحلیل گونه‌های دیگر توربین بادی، سکوی نگهدارنده و اَشکال سامانه مهار، قابل بکارگیری است.