توربین های بادی ضد رعد و برق
در اینجا داستانی است که همه ما قبلاً شنیده ایم: به دلیل ماهیت ناکارآمد و کاهش اجتناب ناپذیر سوخت های فسیلی، منابع انرژی جایگزین به طور فزاینده ای محبوب می شوند. انرژی بادی یک منبع محبوب انرژی جایگزین است و مزارع بادی در سرتاسر جهان رشد می کنند. در اینجا چیزی است که ممکن است به آن فکر نکرده باشید: صاعقه یک مشکل بزرگ برای این توربین های بادی است. به طور شهودی، مکان هایی با سرعت باد بالا نیز دارای آب و هوای طوفانی هستند و یک تیر فلزی با ارتفاع 150 متر هدف جذابی برای برخورد صاعقه می سازد. در واقع، برخی از سایت های توربین بادی شدید روزانه 10 صاعقه را تجربه می کنند!
همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، هنگامی که صاعقه به یک توربین برخورد می کند، جریان قدرتمندی از آن عبور می کند و میدان مغناطیسی ایجاد می کند. هم جریان و هم میدان مغناطیسی حاصل میتوانند تداخل ایجاد کنند و به تجهیزات داخل ناسل، محفظهای که از اجزای محرک در توربین محافظت و پوشش میدهد، آسیب بزنند. چالش بزرگ برای مهندسان طراح این توربین ها این است که پانل هایی را که از لوازم الکترونیکی محافظت می کنند، در کجا قرار دهند تا تأثیر صاعقه را محدود کنند. مهندسان معمولاً برای طراحی سیستمهای آینده به آزمایش فیزیکی توربینها و اجزای جداگانه آنها و همچنین تجربه میدانی متکی هستند. این یک فرآیند گران است، تا 500000 یورو برای مجموعه ای از آزمایشات روی یک ناسل. همانطور که معمولاً اتفاق میافتد، مدلسازی چندفیزیکی فرآیندی ارزانتر و کارآمدتر است.
تصویر میدان مغناطیسی پس از برخورد صاعقه 200 کیلو آمپری @ 25 کیلوهرتز به یکی از تیغه ها.
Global Lightning Protection Services A/S (GLPS) یک شرکت مشاور مهندسی متخصص در حفاظت در برابر صاعقه است. سورن فایند مدسن، یکی از مهندسان آنها، دریافت که مدلسازی روش اجزای محدود (FEM) با استفاده از COMSOL Multiphysics یک راه موثر برای جفت کردن اثرات رعد و برق است. جفت کردن تجزیه و تحلیل های مختلف فیزیک در یک مدل، قدرت اصلی COMSOL است. از آنجایی که مدل سه بعدی CAD یک توربین بادی بسیار دقیق است، مدسن برای اولین بار از LiveLink™ برای SpaceClaim® استفاده کرد.برای حذف ویژگی های غیر ضروری هندسه به حل کننده اجازه می دهد تا به طور موثر جواب ها را محاسبه کند. پس از اتمام، مجموعه ای از سناریوهای واقع بینانه در COMSOL برای مدل سازی اثرات صاعقه اجرا شد. نتایج به GLPS اجازه داد تا به جای تکیه بر استانداردهای تعیین شده توسط کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک، به مشتریان خود در مورد الزامات محافظ و همچنین سایر عوامل مشاوره دهد.
برای مطالعه بیشتر در مورد مدل سازی و نتایج این تجزیه و تحلیل ها، به صفحه 29 درج شبیه سازی Multiphysics در مجله IEEE Spectrum مراجعه کنید.
- لینک دانلود به صورت پارت های 1 گیگابایتی در فایل های ZIP ارائه شده است.
- در صورتی که به هر دلیل موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید به ما اطلاع دهید.
برای مشاهده لینک دانلود لطفا وارد حساب کاربری خود شوید!
وارد شویدپسورد فایل : پسورد ندارد گزارش خرابی لینک
دیدگاهتان را بنویسید