Aerodinamičko opterećenje i zamor vjetroagregata

master's thesis

• Title (english): Aerodynamic load of fatigue of wind turbine
• Author: Damir Lončarić
• Mentor: Zdenko Tonković (mentor)
• Mentor: Hrvoje Kozmar (komentor)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; Zagreb
• Defense date and country: 2012-07-06, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: TECHNICAL SCIENCES; Mechanical Engineering

Abstract

U radu je provedena analiza zamora glavčine vjetroagregata KO-VA 57/1 u programu FE-safe pomoću S-N metode uslijed aerodinamičkog opterećenja lopatica. Uzrok aerodinamičkog opterećenja je vjetar koji brzinom od 2,5 m/s i intenzitetom turbulencije od 47,84 % frontalno nalijeće na vjetroagregat čiji rotor rotira brzinnom od 0,955 rad/s. Napravljen je model lopatice u Solidworksu na osnovu parametara iz certificiranog programa Bladed, jer su parametri danog modela lopatice previše odstupali od danih parametara u Bladed-u. Opterećenje na lopaticu definirano je pomoću numeričkog modeliranja strujanja u programu Fluent. Kao proračunska domena koristi se trećina krnjeg stošca. Strujanje je modelirano kao stacionarno, izotermno, nestlačivo i turbulentno. Za opis turbulencije korišteni su k – ε i k – ω modeli turbulentnog strujanja. Dobiveni rezultati analize na gruboj mreži su pokazali da mreža nije dobra, međutim zbog nedostatka vremena nije bilo mogućnosti tražiti rješenje neovisno o mreži. Iz istog razloga je dobiveno rješenje aerodinamičkog opterećenja lopatice na gruboj mreži korišteno u daljnjoj analizi čvrstoće. Opterećenje je iz Fluenta preneseno u Abaqus u obliku sila i momenata na pojedine površine lopatice. Za dobiveno opterećenje napravljena je statička analiza prijenosa opterećenja s lopatice na glavčinu i statička analiza čvrstoće glavčine u programu Abaqus. Pritom su opterećenja dodjeljivana u obliku koncenentriranih sila i momenata u referentnim točkama koje su metodom coupling interaction povezane s površinama. Rezultat analize je raspodjela naprezanja po glavčini. Dobivena raspodjela naprezanja je dalje korištena u analizi zamora pomoću programa FE-safe gdje joj je dodijeljena dinamička komponenta u obliku titranja. Dinamička komponenta je superpozicija dvaju titranja, jednog koje oponaša vrtnju rotora i drugog koje simulira turbulencije vjetra. Analizom je utvrđeno da konstrukcija glavčine za dane uvjete ima trajnu dinamičku čvrstoću.

• Keywords: aerodinamičko opterećenje lopatice vjetroagregata; čvrstoća glavčine; zamor glavčine; numerička analiza konstrukcija; metoda konačnih elemenata
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:030091
• Study programme: Title: Mechanical Engineering; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2019-05-22 01:24:22