Calculation of dynamic stresses acting on wind turbine blades using finite element method

Other Title(s)

حساب الاجهادات الديناميكية المؤثرة على شفرات توربينات الرياح

Joint Authors

Mahri, Zayn al-Abidin
Rouabah, Muhammad al-Salih

Source

Arab Journal of Basic and Applied Sciences

Issue

Publisher

University of Bahrain College of Science

Publication Date

2009-12-31

Country of Publication

Bahrain

No. of Pages

16

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

يهدف هذا العمل لحساب القوى و الاجهادات الديناميكية التي تؤثر على شفرات توربين الرياح.

تعتبر دراسة السلوك الديناميكي لشفرات هذه التوربينات من أهم مراحل تصميم هذه الآلة.

بداية، استخدمت نظرية عنصر الشفرة (Blade Element Theoty) لحساب القوى الانسيابية المؤثرة على الشفرات.

و هذه النظرية تمكن أيضا من حساب الطاقة الكلية المحولة من طرف التوربين.

و في مرحلة ثانية تم حساب الأنماط و الذبذبات (التواترات) المتعلقة بها، و هذا الحساب يمكننا من تقدير القوى الديناميكية المطبقة.

و أخيرا، تم تعيين الاجهادات الديناميكية بطريقة الأجزاء المنتهية.

إن هذه النتائج المتحصل عليها (منحنيات الاجهادات الديناميكية بدلالة الزمن) تمكننا في مرحلة لاحقة من حساب الإعياء من أجل تصميم أمثل لتوربينات تقاوم الإعياء و تتميز بمردود طاقة عال.

Abstract EN

The aim of this work is the calculation of dynamic loads and stresses acting on wind turbine blades.

The prediction of the dynamic behaviour of the blades constitutes is one of the most important processes in the design of wind turbines.

Initially, the blade element theory was used to calculate aerodynamic loads applied on the rotor.

This method can be also used to estimate the power coefficient and the total power extracted by the turbine.

A modal analysis of the rotor was carried out in order to compute the frequencies and the mode shapes of the blades.

This analysis is useful for estimating dynamic loads. Finally, the dynamic stresses were calculated for the root region of the blades using finite element modeling.

The resulting curves of stresses versus time, obtained for different wind speeds, may be utilized in a latter study for fatigue analysis, in order to make an optimal choice of blades resistant to fatigue and being energetically efficient.

American Psychological Association (APA)

Mahri, Zayn al-Abidin& Rouabah, Muhammad al-Salih. 2009. Calculation of dynamic stresses acting on wind turbine blades using finite element method. Arab Journal of Basic and Applied Sciences،Vol. 6, no. 0, pp.32-47.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-64361

Modern Language Association (MLA)

Mahri, Zayn al-Abidin& Rouabah, Muhammad al-Salih. Calculation of dynamic stresses acting on wind turbine blades using finite element method. Arab Journal of Basic and Applied Sciences Vol. 6 (Nov. 2008), pp.32-47.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-64361

American Medical Association (AMA)

Mahri, Zayn al-Abidin& Rouabah, Muhammad al-Salih. Calculation of dynamic stresses acting on wind turbine blades using finite element method. Arab Journal of Basic and Applied Sciences. 2009. Vol. 6, no. 0, pp.32-47.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-64361

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 46

Record ID

BIM-64361