کاهش ارتعاشات صفحه ای پره توربین باد مقیاس کوچک با در نظر گرفتن کوپلینگ ارتعاشات
نویسندگان
1 دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی
2 گروه طراحی کاربردی، دانشکده مهندسی مکانبک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
doi
10.22060/mej.2019.15531.6151چکیده
در این مقاله، کاهش ارتعاشات صفحهای یک نمونه پره توربین باد محور افقی مقیاس کوچک ) 5 کیلو وات( با استفاده از میراگر جرمی تنظیم شده بهینه و با در نظر گرفتن کوپلینگ میان ارتعاشات داخل و خارج از صفحه پره مورد بررسی قرار میگیرد. به این منظور، ابتدا معادلات دیفرانسیل حاکم بر دینامیک پره به همراه میراگر جرمی با استفاده از روش لاگرانژ استخراج میگردند. برای اجتناب از خطا در تحلیل، از خطی سازی معادلات سیستم خودداری شده و پره به صورت عضو انعطاف پذیر در نظر گرفته میشود. در استخراج معادلات حاکم، اثر کوپلینگ میان ارتعاشات صفحهای و ارتعاشات خارج از صفحه پره و همچنین تأثیر نیروهای گریز از مرکز و جاذبه در نظر گرفته میشود. در ادامه، به منظور کاهش ارتعاشات صفحهای پره، از میراگر جرمی استفاده میشود و پارامترهای آن با استفاده از یکی از روشهای الگوریتم ژنتیک برای یک نمونه پره واقعی بهینهسازی میگردد. در نهایت، با اعمال نیروی باد به صورت سینوسی با فرکانس متغیر، تأثیر میراگر در کاهش ارتعاشات پره در چهار سرعت باد مختلف مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل ارائه میگردند. نتایج به دست آمده نشان دهنده کاهش مطلوب دامنه ارتعاشات پره توربین باد با استفاده از میراگر جرمی بهینه است.
