15399

اثر يخ زدگي آب بر روي پره توربين هاي بادي

1403

دكتر سيد مجتبي ميرحسيني

انرژي‌هاي تجديدپذير، شامل انرژي خورشيدي، بادي، هيدروالكتريك، زيست‌توده و زمين‌گرمايي، به‌عنوان جايگزين‌هاي پايدار براي سوخت‌هاي فسيلي، نقش كليدي در كاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي و مقابله با تغييرات اقليمي ايفا مي‌كنند. در بين انرژي هاي تجديدپذير، انرژي باد يكي از اقتصادي ترين روش هاي توليد برق است كه آلودگي نداشته و پايان ناپذير است. يخ‌زدگي پره‌هاي توربين بادي يكي از مشكلات اصلي در مناطق سردسير است كه مي‌تواند راندمان توليد انرژي را كاهش دهد، هزينه‌هاي تعمير و نگهداري را افزايش دهد و حتي ايمني عمليات را به خطر بيندازد. اين مطالعه به بررسي جامع چالش يخ‌زدگي پره‌هاي توربين‌هاي بادي و راهكارهاي تشخيص و كاهش آن پرداخته است. در ابتدا، اهميت انرژي بادي به‌عنوان منبعي پايدار و چالش يخ‌زدگي در نيروگاه هاي بادي مختلف (با شرايط جوي سرد و رطوبت بالا) معرفي شد. مكانيزم‌هاي يخ‌زدگي، شامل تشكيل يخ شفاف و مات، و اثرات آن‌ها مانند كاهش ضريب ليفت، افزايش ارتعاشات و كاهش توليد انرژي بررسي شد. سپس، اثرات آيروديناميكي، مكانيكي، اقتصادي و ايمني يخ‌زدگي تحليل و روش‌هاي تشخيص (مستقيم مانند حسگرهاي نوري و غيرمستقيم مانند تحليل داده‌هاي عملياتي) و كاهش (فعال مانند گرمايش الكتريكي و غيرفعال مانند پوشش‌هاي آب‌گريز) ارزيابي شدند. مروري بر كارهاي گذشته، پيشرفت تحقيقات از مدل‌هاي آماري به الگوريتم‌هاي پيشرفته يادگيري ماشين و شبيه‌سازي‌هاي عددي (CFD) را نشان داد. روش‌هاي تجربي (تونل باد)، عددي و داده‌محور تحليل شدند كه نشان‌دهنده پتانسيل تركيب آن‌ها براي بهبود پيش‌بيني و مديريت يخ‌زدگي است. در نهايت، اين مطالعه نتيجه گرفت كه يخ‌زدگي با فناوري‌هاي نوين قابل‌مديريت است و پيشنهاداتي براي بومي‌سازي فناوري‌ها و انجام آزمايش‌هاي ميداني در ايران ارائه داد تا بهره‌وري توربين‌هاي بادي در مناطق سرد افزايش يابد.

11/8/2025 12:00:00 AM

88514

1404/08/21

The effect of water freezing on wind turbine blades