کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6767376 512452 2015 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A dual de-icing system for wind turbine blades combining high-power ultrasonic guided waves and low-frequency forced vibrations
ترجمه فارسی عنوان
سیستم ضدعفونی دوگانه برای تیغه های توربین بادی که ترکیبی از امواج هدایت التراسونیک با قدرت بالا و ارتعاش اجباری با فرکانس پایین
کلمات کلیدی
تیغه توربین بادی، ضدعفونی کردن، موج هدایت التراسونیک، ارتعاش فرکانس پایین، خستگی،
ترجمه چکیده
توربین های بادی نصب شده در مکان های آب و هوایی سرد منجر به آبیاری می شوند که می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد تیغه های توربین برای برداشت انرژی باد تاثیر بگذارد. در این مطالعه، یک سیستم ضدعفونی دوجانبه نوآورانه در حال توسعه ارائه شده است. این یا مانع از انباشت یخ (ضد انجماد) یا حذف هر یخ در سطح مواد تیغه (ضد انجماد) می شود. یک مطالعه مدلسازی بر روی امواج هدایت التراسونیک که در تیغه های کامپوزیت پخش می شود، برای تعیین فرکانس بهینه و محل مبدل ها برای اطمینان از انتشار موج استفاده شده است، که باعث افزایش سطح غلظت انرژی و نتایج برشی در لبه های پیشین تیغه توربین می شود. به طور موازی اثر ارتعاشات فرکانس پایین با استفاده از تجزیه و تحلیل مودال و هارمونیک مورد بررسی قرار گرفته است. این امکان تعیین و بهینه سازی موقعیت شاکر (ها) همراه با اندازه و جهت نیروهای هارمونیک مورد نیاز برای ایجاد شتاب کافی برای سطح تیغه برای حذف یخ است. یک بررسی مناسب برای ارزیابی پتانسیل شکست خستگی تیغه به علت نیروهای هارمونیک ناشی از شیکرها انجام شد. روش پیشنهادی یک راه حل فعال برای مسئله یخ زدگی را تنظیم و ارائه می دهد، که اجازه می دهد عملیات ایمن و مطمئن از توربین های بادی در شرایط آب و هوایی مناسبی صورت گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
پیش نمایش مقاله
سیستم ضدعفونی دوگانه برای تیغه های توربین بادی که ترکیبی از امواج هدایت التراسونیک با قدرت بالا و ارتعاش اجباری با فرکانس پایین
چکیده انگلیسی
Wind turbines mounted on cold climate sites are subject to icing which could significantly influence the performance of the turbine blades for harvesting wind energy. In this study, an innovative dual de-icing system under development is described. This either prevents ice accumulation (anti-icing) or removes any ice layer present on the surface of the blade material (de-icing). A modelling study on ultrasonic guided waves propagating in composite blades was used to determine the optimal frequency and location of the transducers for ensuring wave propagation, causing the required level of energy concentration and resulting shear stress across the leading edge of the turbine's blade. In parallel, the effects of low frequency vibrations have been investigated through modal and harmonic analyses. This allowed specification and optimisation of the positioning of shaker(s), together with the magnitude and direction of harmonic forces required to induce sufficient acceleration to the blade surface for ice removal. An appropriate survey was also carried out to evaluate the potential for fatigue failure of the blade due to harmonic forces induced by shakers. The proposed technique configures and presents an active solution for the icing problem, allowing safe and reliable operation of wind turbines in adverse weather conditions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable Energy - Volume 83, November 2015, Pages 859-870
نویسندگان
, , , , , ,