اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديددراسة تجريبية لسلوك عنفة ريحية صغيرة خلال مرحلة الإقلاع
EXPERIMENTAL STUDY OF THE BEHAVIOUR OF SMALL WIND TURBINE DURING THE STARTING PERIOD
927
0 27
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
بين هذا البحث أن تصميم ريشة العنفة الريحية لأفضل إنتاج طاقة ينتج عنه عنفة تعاني مشكلة في الإقلاع. و تركزت الدراسة في هذا البحث على سبل تحسين عملية إقلاع العنفة الريحية الصغيرة عند سرعات الرياح القليلة مع ثبات زاوية ميل الريشة، و دراسة سلوك العنفة الريحية في أثناء مرحلة التسارع الزاوي بعد عملية الإقلاع و لغاية بلوغ العنفة سرعة الدوران التي تمكنها من إنتاج الطاقة.
This research shows that the design of wind turbine blade for the best production of energy produces a turbine with a problem of start-up. The study focused on ways to improve the process of the small wind turbine start-up at the low wind speed with the stability of the pitch blade angle, and study the behavior of the turbine during the stage of angular acceleration after the start-up until the turbine reaches the speed of rotation that enable it to produce the energy.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة التجريبية سلوك العنفات الريحية الصغيرة خلال مرحلة الإقلاع، وهي مرحلة حاسمة في تشغيل العنفات الريحية، خاصة عند سرعات الرياح القليلة. يركز البحث على تحسين عملية الإقلاع الذاتي للعنفات الريحية الصغيرة عند ثبات زاوية ميل الريشة، ودراسة سلوك العنفة خلال مرحلة التسارع الزاوي بعد الإقلاع حتى تصل إلى سرعة الدوران التي تمكنها من إنتاج الطاقة. تم تصميم وبناء نموذج عنفة ريحية صغيرة بمواصفات محددة لإجراء التجارب العملية، حيث تم تثبيت زاوية ميل الريشة عند 10 درجات وعدد الريشات عند 3. تم إجراء التجارب باستخدام منصة متحركة لمحاكاة ظروف الرياح المختلفة، وتم تسجيل سرعة دوران العنفة عند سرعات رياح مختلفة. أظهرت النتائج أن سرعة الرياح اللازمة للإقلاع الذاتي تكون أكبر من سرعة بداية توليد الطاقة، وأن العزم الآيروديناميكي المتولد في الريشات يلعب دوراً حاسماً في عملية الإقلاع. كما تبين أن فترة الإقلاع تعتمد على عدة عوامل منها سرعة الرياح وعدد الريشات وعزم القصور الذاتي للأجزاء المتحركة في العنفة. توصلت الدراسة إلى أن تحسين تصميم الريشات وزيادة عددها يمكن أن يسهم في تحسين أداء الإقلاع وتقليل الفترة الزمنية اللازمة للوصول إلى سرعة إنتاج الطاقة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في فهم وتحسين أداء العنفات الريحية الصغيرة، خاصة في ظروف الرياح القليلة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض النقد البناء لهذه الدراسة. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل درجة الحرارة والرطوبة على أداء الإقلاع. ثانياً، كان من الممكن توسيع نطاق التجارب ليشمل أنواع مختلفة من الريشات وزوايا الميل لتحليل أعمق. ثالثاً، لم يتم مناقشة تكاليف التنفيذ والصيانة لمنظومة التحكم بزاوية ميل الريشة بشكل مفصل، وهو جانب مهم عند النظر في تطبيق هذه النتائج في الواقع العملي. وأخيراً، كان من الممكن تقديم توصيات أكثر وضوحاً حول كيفية تحسين تصميم العنفات الريحية الصغيرة بناءً على النتائج المستخلصة من هذه الدراسة.
أسئلة حول البحث
-
ما هي المشكلة الرئيسية التي تواجه العنفات الريحية الصغيرة عند سرعات الرياح القليلة؟
المشكلة الرئيسية هي صعوبة الإقلاع الذاتي للعنفات الريحية الصغيرة عند سرعات الرياح القليلة بسبب زاوية ميل الريشة غير المناسبة لسرعة الدوران القليلة، مما يؤدي إلى تدني قيمة معامل الرفع وعدم توليد العزم الآيروديناميكي اللازم للإقلاع.
-
ما هي العوامل التي تؤثر على فترة الإقلاع للعنفات الريحية الصغيرة؟
تعتمد فترة الإقلاع على عدة عوامل منها سرعة الرياح، عدد الريشات، عزم القصور الذاتي للأجزاء المتحركة في العنفة، والخصائص الآيروديناميكية لمقاطع الريشة، بالإضافة إلى ضياعات الطاقة الميكانيكية.
-
كيف يمكن تحسين أداء الإقلاع للعنفات الريحية الصغيرة؟
يمكن تحسين أداء الإقلاع من خلال تحسين تصميم الريشات وزيادة عددها، واستخدام منظومة تحكم بزاوية ميل الريشة لزيادة قيمتها عند الإقلاع وتقليلها تدريجياً مع زيادة سرعة الدوران.
-
ما هي التوصيات التي قدمتها الدراسة لتحسين تصميم العنفات الريحية الصغيرة؟
توصي الدراسة بتحسين تصميم الريشات لتحقيق عزم إقلاع مناسب في مرحلة السكون، وزيادة عدد الريشات لتحسين العزم الآيروديناميكي، وتقليل الفترة الزمنية اللازمة للإقلاع للوصول إلى سرعة إنتاج الطاقة بأقل وقت ضائع.
المراجع المستخدمة
Curtis, M and Visser, K 2003 – The Effect Of Blade Pitch On Small Multi-Bladed Horizontal- Axis Wind Turbine. Department of Mechanical and Aeronautical Engineering, From Wind Engineering Volume 27
Michael, S1998 - The design of the airfoil at low Reynolds numbers. University of Illinois
Berges, B 2007 – Development of Small Wind Turbines. Master thesis, Department of Mechanical Engineering/ Technical University of Denmark
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تناول هذا البحث دراسة تأثير طريقة الامتصاص كطريقة من طرق التحكم بالطبقة
الحدية من أجل تجنب أو على الأقل تأخير حدوث انفصام الطبقة الحدية و توضيح
فعالية هذه الطريقة في تحسين الأداء الأيروديناميكي للسطوح الانسايبية لريشة العنفة
الريحية المدروسة و بال
تالي إمكانية الحصول على خرج طاقوي كهربائي أفضل للعنفة
الريحية أي تحسّن الأداء الكامل للعنفات الريحية و الحصول على تصميم أفضل.
تزايد االعتماد على مصادر الطاقات الجديدة والمتجددة من أجل الحصول على الطاقة الكهربائية بدون استخدام مصادر الوقود الأحفوري التقليدية وبالتالي حل مشاكل أزمة الطاقة العالمية وأيضا ً الحفاظ على بيئة نظيفة من خلال محاربة أخطار الاحتباس الحراري ونتائجه ا
لسلبية , وتعتبر طاقة الرياح إحدى أهم هذه الطاقات البديلة. وسوف نعمل في هذا البحث من أجل التحكم باستطاعة عنفة ريحية ذات سرعة متغيرة عن طريق التحكم بزاوية الميلان بهدف تنظيم الاستطاعة والتحكم بالسرعة الدورانية بهدف أمثلة الاستطاعة حيث سنقوم باستخدام متحكم ضبابي بزاوية الميلان عوضا عن المتحكمات التقليدية مما يتوقع منه تحسين استجابة النظام وتأمين سهولة في التطبيق والتعديل ووانخفاض في الكلفة. من خلال الدراسة المرجعية توصلنا إلى النتيجة التي بينت بأن أغلب الدراسات السابقة في نظم طاقة الرياح المتطورة تناولت التحكم باستطاعة عنفة ريحية باستخدام متحكمات تقليدية من نوع PI أو PID .تظهر
لدينا المشكلة بالحاجة إلى معرفة النموذج الرياضي الدقيق للنظام, حيث تعتمد المتحكمات التقليدية بالعنفات الريحية التي تعمل على سرعة متغيرة على وجود نماذج رياضية قد تكون معقدة وغير خطية وتهمل في كثير من الأحيان الظواهر الفيزيائية كالاشباع المغناطيسي مثال مما يؤدي إلى تعقيد في الحساب وأداء غير متوقع للنظام المقاد.
يهدف البحث المقترح إلى تقديم دراسة كاملة عن طريق النمذجة والمحاكاة باستخدام الـMatlab عن استخدام المتحكم الضبابي للتحكم باستطاعة عنفة ريحية حيث سيتم تصميم متحكمات تقليدية من نوع PI للتحكم بزاوية الميلان والتحكم بالسرعة الدورانية ومتحكمات ضبابية تقليدية للتحكم بزاوية الميلان وسيتم الحصول على النتائج ومقارنتها ثم مناقشتها واستخالص النتائج منها.
بينت نتائج البحث أ التحكم الضبابي يحسن في سلوك الحالة العابرة إلا أن سلوك الحالة المستقرة سيكون أفضل في حال استخدام نظام تقليدي وعليه لا يمكن للتحكم الضبابي ان يحل فعليا مكان المتحكم التقليدي استنادا إلى ما توصلناه من نتائج.
يعتبر التحكم الآلي ملتقى المعارف الهندسية، إذ ينبغي مراقبة و ضبط المتغيرات التي
تتفاعل في جميع العمليات الصناعية كي تؤدي تجهيزات المنشآت الوظائف التي شيدت
من أجلها.إن تكنولوجيا نظام التحكم الآلي لها دور كبير في تخفيف أعباء الحياة اليومية،
و جعلها
أكثر رفاهية، فنجد تطبيقات التحكم الآلي في معظم الأجهزة المنزلية ، مثل :
التبريد والتكييف و الأفران و الغسالات و غيرها. و لقد أصبحت مفاهيم التحكم الآلي تستخدم
في شتى مجالات المعرفة مثل علوم الأحياء و الاقتصاد و الاجتماع و الطب و التربية.
تم في هذا البحث القيام بدراسة تجريبية لآلة تبريد امتصاصية مخبرية ذات استطاعة اسمية 10 [kW] تعمل بوساطة منابع حرارية مختلفة وباستخدام محاليل ثنائية مختلفة وهي مزودة بحساسات كافية لقياس درجات الحرارة والتدفقات والضغوط في مواقع متعددة. تم تحديد خواص تشغ
يل الآلة لأغراض التكييف باستخدام المحلول الثنائي (الماء وبروميد الليثيوم) عند شروط حدية مختلفة, وتحليل تلك الخواص ومناقشتها. أثبتت نتائج التجارب إمكانية عمل آلة التبريد الامتصاصية الشمسية بشكل مستمر عند درجة حرارة تسخين للمولد حوالي 60 [°C] منتجة الماء البارد في المبخر بدرجة حرارة أقل من 10 [°C] وبعامل أداء (عامل إحداث برودة) تتراوح قيمته وسطياً 0,5 وهذا ما يمكننا من استخدام المجمعات الشمسية المسطحة لتشغيل تلك الآلة حيث تتميز تلك المجمعات ببساطة صنعها ورخص ثمنها.
نتيجة لتطور مجال استخدام المركّبات المدعمة بالألياف في التطبيقات العملية بشكل مستمر يهدف البحث الى دراسة تأثير نسبة المواد البيروكسيدية المضافة الى مادة البولي استر غير المشبع على خواص الشد لعينات محضرة من البولي الاستر غير المشبع المدعم بالألياف الز
جاجية المستخدمة في تصنيع شفرات توربينات الرياح، و كذلك دراسة تأثير مدة تطبيق عمليات المعالجة الحرارية على تصلب البولي استر غير المشبع و خواص عملية الشد بعد تطبيق المعالجة الحرارية بهدف تحسين خواص هذه الشفرات.
تم تحضير عينات اختبار تحتوي على نسب (1% - 1.5% - 2%) من المادة البيروكسيدية ميتيل ايتيل كيتون بيروكسيد MEKP و أظهرت نتائج الاختبار أن أفضل نسبة عند 1.5%. في حين أظهرت نتائج المعالجة الحرارية أن أفضل قيم لمقاومة الشد عند الانقطاع هي للعينات المعالجة لزمن قدره /48 hours/.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
