محاسبۀ دقیق وابستگی توان آیرودینامیک توربین بادی به خطای ناهماهنگی یاو و پیچ با استفاده از روش پاسخ درجۀ 2 و معرفی میکروحسگر مناسب برای کاهش این خطا | ||
| فصلنامه سیستم های انرژی پایدار | ||
| دوره 5، شماره 2، بهار 1405، صفحه 393-415 اصل مقاله (3.71 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ses.2026.410044.1214 | ||
| نویسندگان | ||
| کیان رفیعی1؛ جواد کوهسرخی* 2 | ||
| 1آزمایشگاه ساخت ادوات پیشرفتۀ میکرونانو، گروه ریزفناوری و فتونیک، دانشکدۀ سامانههای هوشمند، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 2گروه ریزفناوری و فتونیک، دانشکدۀ سامانههای هوشمند، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، اثر دو خطای عملیاتی پرتکرار در توربینهای بادی شامل ناهماهنگی یاو و افست پیچ پره بر پاسخهای آیرودینامیکی توربین در دو ناحیۀ عملکردی ناحیۀ ۲ (زیرنامی) و ناحیۀ ۳ (نامی/بالانامی) کمّیسازی و مدلسازی شد. برای دستیابی به نتایج قابل تعمیم و مقایسهپذیر در مقیاسهای مختلف، سه توربین مرجع ۳٫۴، ۵ و ۱۰ مگاوات انتخاب و شبیهسازیهای زماندامنه باOpenFAST/AeroDyn مدل BEM در شرایط باد پایا انجام شد؛ سپس کمیتهای شبهایستا شامل ضریب توان و توان آیرودینامیکی (و در مراحل میانی گشتاور) از پنجرۀ پایدار استخراج شد. برای پوشش نظاممند فضای پارامترها ، از طراحی آزمایش (DOE) استفاده شد و مدلهای جانشین شبهایستا مبتنی بر سطح پاسخ درجۀ 2 (RSM/QS) به صورت تفکیکشده برای ناحیۀ ۲ و ناحیۀ ۳ برازش شدند. اعتبارسنجی با مقایسۀ مستقیم پیشبینیهای مدل جانشین و نتایج OpenFAST (از جمله با نمودار همارزی) انجام شد و علاوه بر منحنیهای دوبعدی حساسیت نسبت به یاو/پیچ، نقشهها و سطوح سهبعدی پاسخ برای نمایش پیوسته تغییرات و ارائه شد. در نهایت، با استفاده از معادلات درجۀ 2 نهایی و ضرایب متناظر به عنوان روابط کمهزینه، اثر خطای انواع حسگرها بر توان خروجی توربین بادی با روش مونتکارلو محاسبه شد و نتایج نشان داد حسگرهای لیدار و میکروالکترومکانیکی کمترین تلفات توان را ایجاد میکنند. به طور مشخص، حسگر میکروالکترومکانیکی در سناریوی «فقط یاو» برای هر سه توربین تلفات بدترین حالت را در بازۀ حدود 18/0 تا 1/2 و در سناریوی «خطای سرعت + فرمان پیچ ناشی از آن» در بازۀ حدود 6 تا 10 نشان میدهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| ناهماهنگی یاو؛ ناهماهنگی پیچ؛ مومنتوم المان پره؛ روش سطح پاسخ؛ حساسیت حسگرها | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 486 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 114 |
||