Obliczenia wytrzymałościowe oraz drgania turbiny typu Darrieus

• Autorzy: Mazur D.

Warianty tytułu

EN

Strength calculations and vibrations of a Darrieus-type turbine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono projekt turbiny wiatrowej wraz z obliczeniami mocy uzależnione od współczynnika cp, prędkości wiatru w przedziale (3 - 10 m/s) oraz analizę MES pionowej turbiny wiatrowej dla maksymalnej prędkości wiatru 10m/s. Do obliczeń wykorzystano profil DU 06-W-200 na łopaty turbiny. Obliczenia MES objęły analizę wytrzymałościową oraz drgania turbiny.

EN

The paper presents the design of a wind turbine with power calculations depending on the ratio cp, the wind speed range (3 - 10 m/s) as well as the FEM analysis of a vertical wind turbine for the maximum wind speed 10m/s. The calculations were based on the DU 06-W-200 profile on the turbine blades. The FEM calculations and strength analysis included the turbine vibrations. This paper presents a model for evaluation of aerodynamic and inertial contributions to deformation of a vertical axis wind turbine VAWT blade. A three-bladed design is more efficient than a four-bladed rotor. A low solidity wind turbine may present self-starting problems as the rotor efficiency is poor at low tip speed ratios. There is the optimum turbine rotational speed for each ambient wind speed at which the maximum efficiency is achieved. The energy production of a fixed-pitch wind turbine can be improved by adjusting the rated airspeed to average wind conditions of the place of installation in order to reach its maximum efficiency. The high-speed discriminant is the essential factor on which the efficiency of wind turbine is dependent. This value is attainable for turbine rotations 24 rad/s. At the uniform wind conditions this turbine at maximum Cp value can reach the power of about 2,3KW. The flow analysis for the 3D model should be performed in case of more accurate analyses. Calculations for different wind speed should be made to determine the turbine optimum operating range.

Słowa kluczowe

PL

silniki synchroniczne z magnesami trwałymi; metoda elementów skończonych; turbina typu Darrieus

EN

permanent magnet synchronous motors; finite element method; Darrieus type turbine

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 11
• Strony: 1025--1028
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Mazur D.

• Politechnika Rzeszowska, ul. Wincentego Pola 2, 35-959 Rzeszów,

Bibliografia

• [1] Spooner E., Williamson A. C.: Direct coupled permanent magnet generators for wind turbine applications, IEE Proceedings Electric Power Application, Vol. 143, No. 1, 1996, pp. 1-8.
• [2] Ansoft Maxwell field simulator v12 training manual Permanent Magnet Synchronous Machine (training course).
• [3] Mazur D.: Bezśladowe Filtry Kalmana oraz analiza falkowa maszyny asynchronicznej z ekscentrycznością wirnika i pękniętymi prętami wirnika. t. 57, 2011, s. 1579-1582.
• [4] Noga M., Gołębiowski L., Gołębiowski M., Mazur D.: Sterowanie silnikiem synchronicznym z wewnętrznymi magnesami stałymi IPMS uwzględniające ograniczenia, 2009, BOBRME KOMEL, s. 55-62.
• [5] Mazur D.: Simulating and measurements of the stator currents and torque in induction motors with rotor eccentricity, 2006, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, IEEE PRESS, s.1154-1157.
• [6] Goryca Z., Ziółek M., Malinowski M.: Moment zaczepowy wielobiegunowej maszyny z magnesami trwałymi, Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne, Nr 88/2010.