Naslov
Aerodinamičko opterećenje i zamor vjetroagregata
(Aaerodynamic load and fatigue of wind turbine)

Autori
Lončarić, Damir

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
06.07

Godina
2012

Stranica
58

Mentor
Tonković, Zdenko ; Kozmar, Hrvoje

Ključne riječi
Aerodinamičko opterećenje lopatice vjetroagregata ; čvrstoća glavčine ; zamor glavčine ; numerička analiza konstrukcija ; metoda konačnih elemenata

Sažetak
U radu je provedena analiza zamora glavčine vjetroagregata KO-VA 57/1 u programu FE-safe pomoću S-N metode uslijed aerodinamičkog opterećenja lopatica. Uzrok aerodinamičkog opterećenja je vjetar koji brzinom od 2, 5 m/s i intenzitetom turbulencije od 47, 84 % frontalno nalijeće na vjetroagregat čiji rotor rotira brzinnom od 0, 955 rad/s. \Napravljen je model lopatice u Solidworksu na osnovu parametara iz certificiranog programa Bladed, jer su parametri danog modela lopatice previše odstupali od danih parametara u Bladed-u. Opterećenje na lopaticu definirano je pomoću numeričkog modeliranja strujanja u programu Fluent. Kao proračunska domena koristi se trećina krnjeg stošca. Strujanje je modelirano kao stacionarno, izotermno, nestlačivo i turbulentno. Za opis turbulencije korišteni su k – ε i k – ω modeli turbulentnog strujanja. Dobiveni rezultati analize na gruboj mreži su pokazali da mreža nije dobra, međutim zbog nedostatka vremena nije bilo mogućnosti tražiti rješenje neovisno o mreži. Iz istog razloga je dobiveno rješenje aerodinamičkog opterećenja lopatice na gruboj mreži korišteno u daljnjoj analizi čvrstoće. Opterećenje je iz Fluenta preneseno u Abaqus u obliku sila i momenata na pojedine površine lopatice. Za dobiveno opterećenje napravljena je statička analiza prijenosa opterećenja s lopatice na glavčinu i statička analiza čvrstoće glavčine u programu Abaqus. Pritom su opterećenja dodjeljivana u obliku koncenentriranih sila i momenata u referentnim točkama koje su metodom coupling interaction povezane s površinama. Rezultat analize je raspodjela naprezanja po glavčini. Dobivena raspodjela naprezanja je dalje korištena u analizi zamora pomoću programa FE-safe gdje joj je dodijeljena dinamička komponenta u obliku titranja. Dinamička komponenta je superpozicija dvaju titranja, jednog koje oponaša vrtnju rotora i drugog koje simulira turbulencije vjetra. Analizom je utvrđeno da konstrukcija glavčine za dane uvjete ima trajnu dinamičku čvrstoću.

Izvorni jezik
Hrvatski

POVEZANOST RADA