تحليل ديناميكي توربين بادي سه پايه دريايي تحت اثر توام بارهاي موج و باد با درنظر گرفتن اندركنش آب و سازه

Dynamic analysis of tripod offshore wind turbine under wind and wave loads considering water-strucure interaction

ستفاده از انرژي باد به عنوان منبع تجديد شونده و جايگزين مناسب سوخت هاي فسيلي بسيار مهم است. با توجه به اينكه در دريا پايداري و سرعت بادها بيشتر مي باشد، لذا اكثر كشورهايي كه به دريا دسترسي دارند به نصب توربين هاي بادي در دريا توجه ويژه-اي دارند. با نصب توربين هاي بادي در دريا، مسائل جديدي در مقايسه با نصب اين سازه ها در خشكي بوجود مي آيد كه از بارهاي اضافي محيط دريا (موج، جريان و...) و ويژگي هاي خاص طراحي اين سازه ناشي مي شود. لذا مدلسازي و تحليل توربين بادي دريايي تحت بارهاي باد و موج به صورت توأم امري ضروري است. در اين تحقيق يك توربين بادي دريايي با سكوي سه پايه تحت اثر توأم بارهاي موج و باد با توجه به معادلات حاكم بر آن ها، مدلسازي شده و تحليل ديناميكي بر روي آن انجام شده است. سپس به بررسي اثرات مشخصه هاي موج و باد بر روي پاسخ اين سازه مي پردازد. نتايج تحقيق نشان مي دهد كه لزوماً افزايش مشخصات موج و باد باعث افزايش پاسخ سازه نمي شود به عنوان مثال با افزايش سرعت متوسط باد تا مقدار 12متر بر ثانيه، ميزان نيروي برشي و لنگر خمشي پاي سازه افزايش مي يايد وليكن با بيشتر شدن سرعت، مقادير نيروي برشي و لنگر خمشي روند كاهشي را طي مي نمايند كه ناشي از سيستم كنترلي توربين بادي دريايي مي باشد. همچنين ميزان اثر اين پارامترها بر روي پاسخ سازه متفاوت است به نحوي كه با افزايش ارتفاع مشخصه موج از 2 متر به 8 متر متوسط نيروي برش پايه سازه و لنگر واژگوني پاي سازه به ترتيب 104 و 56 درصد افزايش مي يابد ليكن با افزايش پريود حداكثر موج از 8 ثانيه به 16 ثانيه، متوسط نيروي برش پايه سازه و لنگر واژگوني پاي سازه، تنها حدود 4 درصد افزايش

Applying wind energy as a source of renewable and alternative fuels is very important. Given that the sea is the more stable and fast winds, so most of the countries that have access to the sea, are in particular attention to the installation of wind turbines in the sea. New problem arise with the installation wind turbines in the sea, which is due to additional sea states such as wave and current loads. Therefore modeling and analysis of offshore wind turbines under wave and wind loads is essential. In this research the offshore wind turbine with tripod platform has been modeled and analyzed under wave and wind excitations. Then it considers the effects of wave and wind parameters on the response of strucuture. The results show that increasing the waves and the wind parameters does not increase the response of the structure necessarily. Also effect of these parameters on the structural response is different.