پایان نامه تحلیل عددی رفتار دینامیکی پره های توربین بادی با محور عمودی

ارسال شده در سایت پایان نامه

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد خمینی شهر

دانشکده مکانیک

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد M.Sc.

گرایش مهندسی مکانیک – طراحی کاربردی

تحلیل عددی رفتار دینامیکی پره های توربین بادی با محور عمودی

 به روش اویلری- لاگرانژی کوپل شده

استاد راهنما:

دکتر محسن لوح موسوی

استاد مشاور:

دکتر حسن موسوی

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                            صفحه

فهرست مطالب ……………………………………………………………………………………………………………… أ

فهرست اشکال ……………………………………………………………………………………………………………… ه

فهرست جداول ……………………………………………………………………………………………………………. ح

چکیده ………………………………………………………………………………………………………………………. ط

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………… ی

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………. 1

1-2- انرژی تجدید پذیر ……………………………………………………………………………………………… 2

1-3- ویژگی انرژی تجدیدپذیر ……………………………………………………………………………………. 4

1-4- انواع منابع  انرژی تجدیدپذیر ……………………………………………………………………………….. 5

1-4-1- انرژی خورشیدی ………………………………………………………………………………………. 5

1-4-2- انرژی زمین گرمایی …………………………………………………………………………………… 6

1-4-3- فن آوری هیدروژن، پیل سوختی و زیست توده ………………………………………………. 8

1-4-4- انرژی باد …………………………………………………………………………………………………. 9

1-5- تاریخچه انرژی باد ……………………………………………………………………………………………….. 13

1-6- انواع توربین بادی …………………………………………………………………………………………………. 16

1-6-1- توربین محور عمودی …………………………………………………………………………………. 16

1-6-1-1- مزایای توربین های محور عمودی ………………………………………………………… 17

1-6-1-2- معایب توربین های محور عمودی ………………………………………………………… 17

1-6-2- توربین محور افقی ……………………………………………………………………………………… 17

1-6-2-1- مزایای توربین های محور افقی …………………………………………………………….. 18

1-6-2-2- معایب توربین های محور افقی …………………………………………………………….. 18

1-7- مروری بر تحقیقات انجام شده ………………………………………………………………………………… 21

1-8- روش تحقیق در این پایان نامه …………………………………………………………………………………. 32

1-9- مروری اجمالی بر فصلهای پایان نامه ………………………………………………………………………… 33

فصل دوم: معرفی پارامترهای آنالیز FSI

2-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………… 34

2-2- معرفی پارامترهای موثر بر نتایج آزمایشگاهی …………………………………………………………… 35

2-2-1- گشتاور استاتیکی ………………………………………………………………………………………. 38

2-2-2- زاویه فاز ………………………………………………………………………………………………….. 39

2-2-3- نسبت هم پوشانی پره ها ……………………………………………………………………………… 40

2-2-4- گشتاور دینامیکی(ضریب قدرت) …………………………………………………………………  42

2-3- تئوری بتز …………………………………………………………………………………………………………. 44

2-4- تئوری گلائورت ……………………………………………………………………………………………….. 50

2-4-1- طراحی مفهومی آیرودینامیکی پره توربین بادی ………………………………………………. 50

2-4-1-1- نحوه تعیین قطر روتور و تعیین تعداد پره ها و سطح هر پره …………………….. 50

2-4-1-2- معرفی تئوری گلائورت جهت طراحی آیرودینامیکی پره توربین بادی ………… 50

2-4-1-2-1- محاسبه نیروی رانش محوری و گشتاور ………………………………………… 50

2-4-1-2-2- محاسبات ضریب قدرت …………………………………………………………….  52

2-4-1-2-3- تعیین مقادیر زاویه ای سرعت نسبی  و ضریب شکل  بهینه …. 52

2-4-1-2-4- تعیین ضریب قدرت ………………………………………………………………….. 52

2-4-1-2-5- اثر تعداد پره ها ………………………………………………………………………… 53

2-4-1-2-6- نحوه عملی طراحی آیرودینامیکی پره توربین باد و تعیین وتر و زاویه پره 53

2-4-2- طراحی مفهومی سازه ای پره های توربین بادی …………………………………………..  54

2-4-2-1- تنش های ناشی از تندباد ضمن عملکرد عادی ……………………………………  54

2-4-2-2- تنش های ناشی از نیروهای گریز از مرکز در عملکرد عادی …………………  55

2-4-2-3- تنش ناشی از اثرات ژیروسکوپی …………………………………………………….  55

2-4-2-4- تنش کل وارد بر پره ……………………………………………………………………..  55

2-4-2-5- انتخاب جنس پره …………………………………………………………………………  56

2-4-3- محاسبه دقیق هندسی برای سطح پره توربین های بادی محور افقی ………………….  56

2-4-2-1- هدف …………………………………………………………………………………………  56

2-4-2-2- پارامترهای اصلی برای تعیین هندسه پره ……………………………………………. 56

2-4-2-3- تعیین مختصات فضایی نقاط بر روی سطح پره …………………………………… 57

فصل سوم: شبیه سازی فرایند برهمکنش باد بر پره های توربین

3-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………. 58

3-2- معرفی پارامترهای مهم انتخاب شده در فرایند شبیه سازی ………… .. …………………………….. 61

3-2-1- پارامتر معادله گاز ایده آل Ideal Gas Equation State …………………………….. 61

3-2-2- پارامتر انتگرال گیری با تعداد نقاط گوس کاهش یافته ……………………………………… 62

3-3- روند دستیابی به شبیه سازی نهایی مدل توربین ساوونیوس (مطابق مقاله اصلی) …………………………. 63

3-3-1- محیط ایجاد قطعه  ………………………………………………………………………….. 64

3-3-2- محیط تعریف خصوصیات مواد  …………………………………………………. 64

3-3-3- محیط تعریف تعداد مراحل و نوع حل مساله  ……………………………………….. 64

3-3-4- محیط تعریف نوع تماس اجزا با هم  ………………………………………… 64

3-3-5- محیط بارگذاری و اعمال شرایط مرزی  ……………………………………………. 65

3-3-6- محیط شبکه بندی اجزا  ……………………………………………………………… 65

3-4- شبیه سازی توربین یک طبقه با نسبت هم پوشانی صفر   ……………………………… 66

3-4-1- مدلسازی سه بعدی توربین و تونل باد در محیط  …………………………………… 66

3-4-2- تعریف خصوصیات روتور و حجم کنترل سیالاتی در محیط  ……………. 66

3-4-3- مونتاژ اجزای مساله در محیط   ………………………………………………….. 67

3-4-4- تعریف تعداد مرحله و نوع حل مساله درمحیط  ……………………………………… 69

3-4-5- تعریف نوع تماس سطوح اجزاء با هم در محیط   ……………………….. 70

3-4-6- تعریف سرعت باد و شرایط مرزی تونل باد در محیط  …………………………… 70

3-4-7- شبکه بندی مدل در محیط ……………………………………………………………….. 74

3-4-8- حل مساله در محیط  …………………………………………………………………………. 74

3-5- شبیه سازی سایر توربین ها  ……………………………………………………………………..  75

 

فصل چهارم: ارئه نتایج و بحث و بررسی آن

4-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………….. 78

4-2- بررسی نمودارهای تحلیل FSI ……………………………………………………………………………….. 79

4-2-1- تغییرات گشتاوراستاتیکی در توربین یک طبقه با نسبت هم پوشانی یکسان ………………. 79

4-2-2- تغییرات گشتاور استاتیکی در توربین دو طبقه با نسبت هم پوشانی یکسان ……………….. 80

4-2-3- تغییرات سرعت زاویه ای روتور توربین یک طبقه با نسبت هم پوشانی یکسان ………….. 81

4-2-4- تغییرات انرژی جنبشی در توربین یک طبقه با نسبت هم پوشانی یکسان …………………. 82

4-2-5- تغییرات نیروهای تکیه گاهی در توربین یک طبقه با نسبت هم پوشانی یکسان …………. 83

4-2-6- تغییرات نیروهای تکیه گاهی در توربین دو طبقه با نسبت هم پوشانی متفاوت ………….. 84

4-2-7- نمایش گرافیکی جریان سیال در بروخورد با توربین یک طبقه در  تونل باد ……………. 85

4-2-8- تغییرات سرعت زاویه ای روتور توربین دو طبقه با زاویه فازهای متفاوت ……………….. 87

4-2-9- نمایش گرافیکی لحظه برخورد سیال با پره توربین دو طبقه ………………………………… 88

4-2-10- تغییرات بردار سرعت در هنگام شروع دوران توربین یک طبقه …………………………. 89

4-2-11- تغییرات بردار سرعت در هنگام شروع دوران توربین دو طبقه ……………………………. 91

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1-  مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………… 93

5-2- نتیجه گیری …………………………………………………………………………………………………………. 93

5-3- پیشنهادات …………………………………………………………………………………………………………… 96

فهرست مراجع …………………………………………………………………………………………………………. 98
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد  

 

مطالب مشابه را هم ببینید

141985615752731

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه ، تحقیق ، پروژه و مقالات دانشگاهی در رشته های مختلف است. مطالب مشابه را هم ببینید یا اینکه برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید فروش آرشیو پایان نامه روی دی وی دی

aca@

academicbooks@

پایان نامه چگونگی حل اختلاف بین اجیر و مستأجر در فقه و حقوق
پایان نامه احادیث مهدویت در صحاح سته
دانلود پایان نامه طراحی سامانه­ی خبره­ی فازی برای تشخیص دام­چینی در بانکداری الکترونیکی (مورد پژوهی:...
سمینار کدهای کنترل خطا در سیستم های مخابراتی
پایان نامه سنجش تاثیر شایعات برند بر شواهد برند