شبيه‌سازي آيروهيدروالاستيك توربين بادي با سكوي كرجي‌وار

Aero-Hydro-Elastic Simulation of Barge Wind Turbine

در اين مقاله از سيستمي چند جسمي در محيط نرم افزار ADAMS براي مدل‌سازي رفتار غيرخطي توربين بادي با كرجي شناور تحت باد و موج تصادفي استفاده شده است. براي بارگذاري ناشي از باد، داده‌هاي باد متلاطم توسط نرم افزار TurbSim استخراج و از ماژول AeroDyn براي محاسبه نيروهاي برا و پساي پره‌هاي توربين استفاده شده است. بارهاي هيدروديناميكي در حوزه زمان با استفاده از ماژول HydroDyn استخراج و محاسبه گرديده‌اند. مدل محاسباتي موجود در اين ماژول شامل سختي هيدرواستاتيكي خطي، پساي لزجت غيرخطي ناشي از سينماتيك موج برخوردي، جرم افزوده و سهم استهلاك تشعشع موج خطي مي‌باشد با برقراري اتصال اين ماژول‌ها با محيط حل‌گر نرم‌افزار ADAMS شبيه‌سازي آيروهيدروالاستيك توربين‌ بادي كرجي‌وار در حوزه زمان حاصل شده است. نتايج حاصل از شبيه‌سازي حاضر با نتايج نرم افزار FAST مقايسه شده است. عموميت تحليل انجام يافته اين اطمينان را مي‌دهد كه ابزار شبيه‌سازي براي تحليل گونه‌هاي ديگر توربين بادي، سكوي نگهدارنده و اَشكال سامانه مهار قابل بكارگيري است.

In this paper a multi-body system of barge type wind turbine under stochastic wave and wind has been modeled within MSC ADAMS. For wind loading, the stochastic turbulent wind data have been extracted using TurbSim software.Also, the AeroDyn module has been used for calculating lift and drag forces on the blades of turbine.. The hydrodynamic loads have been calculated using HydroDyn module within time domain. It composed of hydrostatic restoring; nonlinear viscous drag from incident wave kinematics; the added mass and damping contributions from linear wave radiation, including free surface memory effects and the incident wave excitation. By linking these modules with ADAMS/Solver milieu, the time domain, aero-hydro-elastic simulation of Barge type wind turbines has been achieved. The derived results have been compared with FAST’s outputs. The comparison shows the prosperity and accuracy of implemented analysis. The generality of analysis ensures that the simulation tool is applicable for any other types of the wind turbine, floating support platform, and mooring system configurations.