14_00!14!15__Dizajn Strukture Lopatice Propelera Vjetroturbine

7/25/2019 14_00!14!15__Dizajn Strukture Lopatice Propelera Vjetroturbine

1/20

Prof.dr. Mehemed Behmen, Arnela Hodi dipl.ing.ma.

DIZAJN ST!"T!# $%PATIP%P#$#A 'J#T%T!BIN#


2/20

(#%M#TIJA $%PATI

Svrha vjetroturbine je da izdvaja to vie energije iz vjetra i svaka komponeneta turbinetreba biti optimiirana za taj cilj.

Turbina koja radi promjenljivom brzinom moe zadrati vrni koeficijent brzohodnostipotreban za ostvarivanje maksimalnog koeficijenta snage bez obzira na brzinu vjetra.Visok koef.brzohodnosti zahtijeva dugu i tanku lopatcu, a manji zahtijeva debelu i kratkulopaticu.

Prim)er * NA&A ++-

%li/ aerodinami0/og profila, pop1laran 2og la/e i2rade.

Uniforman konus dizajna lopatice za optimalan rad


3/20

%PT##3#NJA NA H%IZ%NTA$N%J 'J#T%T!BINI I %S%BIN#

MAT#IJA$AIzvori optereenja se mogu svrstati u sljedee grupe! "erodinami#ka opetereenja $ravitaciona optereenja Inercijalna optereenja % uklju#ujui centrifugalne i giroskopske efekte& i 'adna optereenja koja dolaze kao rezultat djelovanja kontrolnog sistema %npr.

ko#enje, obrtanje, kontrola ugla lopatica, diskonekcija generatora&.

Vrste optereenja! (riti#na optereenja ) ekstremna brzina vjetra, kvar maine *ptereenja uslijed zamora materijala %radni vijek, pokretanje, zaustavljanje,

turbulencija&

Stacionarna optereenja *pterenja lopatica u toku rada

Uniforman konus dizajna lopatice za optimalan rad


4/20

%S%BIN# MAT#IJA$A

(oriste se kompozitni materijali i to omoguava izradu duga#kih lopatica koje su #vrstecijelom duinom. +uplja ljuska odgovara definiranom obliku lopatice i daje jednostavnuefikasnu strukturu otpornu na savijanje i uvijanje. *na se u#vruje pomou popre#nihprofila koji si orijentirani okomito na tetivu lopatice.

Idealan materijal bi imao sljedee osobine!

Visoku #vrstou u odnosu na masu *tpornost na zamor materijala (rutost akou oblikovanja -isku cijenu


5/20

P%A4!N DIM#NZIJA 'J#T%T!BIN#

NA&A 5555 aerodinami0/i profil prva cifra u broju ozna#ava krivinu%eng. camber/& izmedju tetive %eng. chord/& i sredisnje linijezakrivljene lopatice i oznacava postatak irine lopatice

druga cifra oznacava mjesto najvece udaljenosti izmedju ove dvije linije profila, izraava se u procentimau odnosu na irinu lopatice i mjeri se od debljeg kraja lopatice, na mjestu gdje je usvojen koordinatnipo#etak

zadnja dva broja ozna#avaju maksimalnu debljinu lopatice i predstavljaju postotak ukupne irine profilalopatice

Geometrijska konstrukcija aerodinamikog profila NACA

Jedna0ina 6ime7ri0nog profila

Jedna8ina 19i)enog profila


6/20

Prora01n ro7ora 9)e7ro71rine

Snaga vjetroturbine!


7/20



8/20


Prikaz mjerenja duine lopatice na osnovu datog poluprenika


9/20


0uina tetive se ra#una u korijenu i na vrhu lopatice je!

1oslije se odre2uje ugaoni poloaj aeroprofila kao funkcije od radijusa.-a svakom presjeku lopatice rezultujuu brzinu #ine zbir tangencijalne brzine i brzine vjetra.3rzina vjetra se smatra konstantnom, ali tangencijalna brzina ovisi o radijusu, pa i

rezultujua brzina e se mijenjati u zavisnosti od veli#ine i nagiba. 4gaona promjena jepopraena zakrivljenou lopatice. 'azumna opcija je izraditi lopaticu sa zakrivljenjem 56stepeni sa linearnom ugaonom promjenom izme2u korijena i vrha lopatice. Smanjenjemzakrivljenosti na samo 56stepeni rotor gubi malo na u#inkovitosti ali zna#ajno dobija na

jednostavnosti izrade.


10/20

PIMJ# P%A4!NA I M%D#$ 'J#T%T!BIN#

Izra#unavanje dimenzija vjetroturbine na osnovu usvojenih podataka!


11/20


Duina lopatice iznosi:

76,89'76,89:5;75


12/20



13/20


Proraun aerodinamikog profila u zavisnosti od

duine tetive i profila NACA


14/20


Modeliran)e lopa7i8e ro7ora nao6no91 da7og prora01na


15/20



16/20


SIM!$A&IJA T%"A 'J#TA

0efinisanje =lo> Simulation projekta za slu#aj simulacije toka vjetra


17/20



1ostavke simulacije u programu Solid>orks!. Defini6an)e domene ra01nan)a-. Defini6an)e 8il)e9a

-akon definisanja svih potrebnihparametara pokree se simulacija. 1ozavretku simulacije vri se analizarezultata.


18/20



Prikaz brzina pomou opcije lo! "rajectories #u tri

ravni$

Prikaz brzina #opcija Cut Plot$


19/20

ZA"$J!4A"

-a podru#ju ?apadnog 3alkana u posljednjih 5< godina vre se intenzivna istraivanjakarakteristika vjetra za potrebe proizvodnje elektri#ne energije. 1odru#je 0inarida u@rvatskoj i 3osni i @ercegovini kvalitetno je istraeno sa ve definisanim lokacijama ikarakteristikama vjetroparkova i #ija je izgradnja u 0almaciji zna#ajno pokrenuta.Podr10)e 9)e7roagrega7a malih 6naga do -:; /< je vrlo interesantno za podru#je?apadnog 3alkana na distributivnoj mrei ra21=enih planin6/ih r1ralnih i 71ri67i0/ih

o)e/a7a. To su predjeli sa oskudnom visokonaponskom mreom, malim zemljinimparcelama za vee vjetroparkove, a bogatim resursima u energiji vjetra.1rocijenjene potrebe na podru#ju bive Augoslavije za ovim tipom proizvoda su reda


20/20

H9ala na pan)i >

Mehmed Behmen, Arnela Hodi

IMPRO IMPEX, Centar za Obnovljive Izvore Energije, Mostar

IMPRO IMPEX d.o.o. Mostar Ul. Husnije Repca bb 88104 Mostar osna i Herce!o"ina#el$%a&'(()8* +0 )- 80 11- $ E/ail' ipro.ipe&bi2.net.ba $ M3. broj ' 1/11--*

Documents

14_00!14!15__Dizajn Strukture Lopatice Propelera Vjetroturbine