27776

بررسي حساسيت و بهينه‌سازي پره هاي توربين بادي در زواياي حمله مختلف

كارشناسي ارشد

هوافضا

1398

1401/9/22

دكتر محمدحسين شجاعي فرد

دكتر مصطفي حسينعلي پور

مكانيك

امروزه به دليل مزاياي بسيار استفاده از انرژي بادي براي توليد برق، كشورهاي توسعه يافته به سمت اين منبع انرژي گام برمي‌دارند. اين منبع انرژي به عنوان يك منبع انرژي تجديدپذير و پاك شناخته مي‌شود. همچنين عدم نياز توربين‌هاي بادي به سوخت‌هاي فسيلي و آب، داشتن قدرت مانور بالا در بهره برداري (از چند وات تا چندين مگاوات)، نداشتن آلودگي محيط زيست، و آلودگي هوا و ايجاد فرصتهاي شغلي جديد از ديگر مزاياي استفاده از انرژي باد به شمار مي‌روند. با توجه به اهميت اين موضوع، بررسي حساسيت و بهينه‌سازي ايرفويل در زواياي حمله مختلف با كمك يادگيري عميق در اين پايان‌نامه مورد بررسي قرار گرفته است. برهمين ‌اساس ساختار تعدادي از ايرفويل‌هاي مورد استفاده در توربين‌هاي بادي شناسايي شده، سپس با شبيه‌سازي عددي در نرم‌افزار فلوئنت، جريان عبوري از اين ايرفويل‌ها و نيروهاي وارده بر پره‌ها بررسي شده است. سپس با استفاده از نتايج شبيه‌سازي عددي در فلوئنت يك پايگاه داده شامل متغيرهاي طراحي و توابع هدف تشكيل گرديده است. با استفاده از اين پايگاه داده شبكه عصبي آموزش داده شده و بهينه‌سازي صورت گرفته است. در نتيجه بهينه‌سازي ايرفويل به طور قابل ملاحظه‌اي ضريب درگ و ضريب ليفت به ترتيب كاهش و افزايش يافته است.

1401/10/16

Investigating the sensitivity and optimization of wind turbine blades in different angles of attack

12/13/2023 12:00:00 AM

Today, due to the many advantages of using wind energy to generate electricity, developed countries are taking steps towards this energy source. This energy source is known as a renewable and clean energy source. Also, wind turbines do not need fossil fuels and water, have high maneuverability in operation (from several watts to several megawatts), do not pollute the environment, and create new job opportunities, among other advantages of using wind energy. Due to the importance of this issue, the sensitivity and optimization of airfoil in different attack angles with the help of deep learning has been investigated in this thesis. Based on this, the structure of a number of airfoils used in wind turbines has been identified, then the flow through these airfoils and the forces acting on the blades have been investigated by numerical simulation in Fluent software. Then, using the numerical simulation results in Fluent, a database including design variables and objective functions has been formed. Using this database, the neural network has been trained and optimized. As a result of airfoil optimization, the drag coefficient and lift coefficient have been significantly reduced and increased respectively.

انرژي بادي، بهينه‌سازي ايرفويل، شبكه عصبي، ضريب ليفت، ضريب درگ

Wind Turbine, Airfoil Optimization, Neural Network, Drag Coefficient, Lift Coefficient

valiollah sheykhlari

Mohammad Hassan Shojaeefard