کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4924826 1431103 2017 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A computational framework for the analysis of rain-induced erosion in wind turbine blades, part II: Drop impact-induced stresses and blade coating fatigue life
ترجمه فارسی عنوان
چارچوب محاسباتی برای تجزیه و تحلیل فرسایش ناشی از بارندگی در تیغه های توربین بادی، قسمت دوم: تنش های ناشی از ضربه و کاهش خستگی پوشش های تیغه
کلمات کلیدی
تیغه توربین بادی، فرسایش ناشی از باران، بافت باران تصادفی، تجزیه و تحلیل خستگی، میزان تجمع آسیب، انتظارات خستگی،
ترجمه چکیده
با توجه به روند فعلی تولید انرژی باد، نیاز به تولید تیپ های توربین بادی بزرگتر افزایش می یابد. سرعت نوک بالا تیغه ای که با تیغه های بزرگ مرتبط است، باعث آسیب های مختلف به علت سرعت بالا با اشیاء خارجی مانند قطرات باران می شود. این مقاله بخش دوم در مقاله دو بخش است که چارچوبی برای پیش بینی فرسایش باران در تیغه های توربین باد ارائه می دهد. در بخش اول، مدل بافت باران تصادفی و شبیه سازی چند وضوح اثر بارندگی بر روی جسم جامد مورد بحث قرار گرفت. در بخش دوم، پروفیل های پیش بینی شده تاثیر فشار به یک مدل عنصر محدود از پوسته تیغه توربین به منظور تحلیل تنش گذرا ناشی از ضربه باران در داخل پوشش تیغه و الگوی خسارت ناشی از آن وارد می شوند. این تجزیه و تحلیل با فرآیند تخمین زنی استرس خستگی تکمیل شده است که عناصر محاسبۀ خستگی را محاسبه می کند با محاسبات سه بعدی از قطرات باران تولید شده از مدل بافت باران تصادفی برای ارتباط میزان تجمع آسیب با شدت باران. این میزان انباشت، همراه با آمار تاریخچه بارندگی، وسیله ای برای تخمین عمر خستگی مورد انتظار پوشش لبه را به عنوان نشانه ای از شروع شستشوی سطح یا پایان دوره انکوباسیون ارائه می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
پیش نمایش مقاله
چارچوب محاسباتی برای تجزیه و تحلیل فرسایش ناشی از بارندگی در تیغه های توربین بادی، قسمت دوم: تنش های ناشی از ضربه و کاهش خستگی پوشش های تیغه
چکیده انگلیسی
With the current trend in wind energy production, the need to manufacture larger wind turbine blades is on the rise. The high blade tip velocities associated with large blades subject them to various damages due to high speed impact with foreign objects such as raindrops. This paper is the second part in a two-part paper that presents a framework for rain erosion prediction in wind turbine blades. In part I, a stochastic rain texture model and multi-resolution simulation of raindrop impact on solid object were discussed. In part II, the predicted impact pressure profiles are imported into a finite element model of the wind turbine blade shell to analyze the raindrop impact-induced transient stresses within the blade coating and the ensuing fatigue damage pattern. The analysis is complemented with a fatigue stress-life estimation process that integrates elements of fatigue life calculation with 3D fields of raindrops generated from the stochastic rain texture model to relate damage accumulation rates to rain intensities. These accumulation rates, together with the statistics of rainfall history, provide a means for estimating the expected fatigue life of the blade coating as an indication of the onset of surface roughening or the end of the incubation period.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics - Volume 163, April 2017, Pages 44-54
نویسندگان
, , , ,