طاقة الرياح مغزل تشكيل واحد من المكونات الأساسية التي تلعب دورا هاما في نقل عزم الدوران ودعم الشفرات في وحدات توليد طاقة الرياح. من خلال دراسة الخصائص الديناميكية ونموذج التحقق، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل خصائص الإجهاد والاهتزاز والقدرة على التعامل مع الإثارة الخارجية. وستركز هذه الورقة على الخصائص الدينامية للتركيبات المغزلية لطاقة الرياح وما يتصل بها من طرائق التحقق من صحة النماذج، بغية توفير الخبرة في هذا الميدان.
أولا، تحليل الخصائص الديناميكية لصياغة مغزل طاقة الرياح:
- تحليل القوة: أولا وقبل كل شيء، يجب تنفيذ تحليل قوة تشكيل مغزل طاقة الرياح، بما في ذلك الحمل الساكن والحمل الديناميكي والعزم المفروض على المغزل. من خلال النظر في حجم الرياح وحمل الشفرة والعوامل الخارجية الأخرى، يتم تحديد ضغط المغزل في ظل ظروف عمل مختلفة.
- تحليل خصائص الاهتزاز: سينتج عن تشكيل المغزل اهتزاز أثناء التشغيل، لذلك تحتاج خصائص الاهتزاز إلى التحليل. يمكن استخدام طرق المحاكاة العددية، مثل تحليل العناصر المحدودة، لحساب التردد الطبيعي والمورفولوجيا modal morphology للمغزل، ومن ثم فهم وضع الاهتزاز والاستجابة الترددية لتشكيل المغزل.
- تحليل الاستجابة الديناميكية: تعد الاستجابة الديناميكية للتشكيلات المغزلية تحت الإثارة الخارجية قضية رئيسية أخرى. تتم دراسة الاستجابة الديناميكية لأشكال المغزل التي تتعرض لإثارة خارجية من ترددات وسعات واتجاهات مختلفة عن طريق المحاكاة العددية أو اختبار تجريبي لتقييم أدائها المضاد للاهتزاز.
ثانيا، طريقة التحقق النموذجية لتشكيل مغزل طاقة الرياح:
- الاختبار التجريبي: من خلال بناء المنصة التجريبية المقابلة، يتم اختبار الخصائص الميكانيكية لمغزل طاقة الرياح. ويمكن استخدام نظام قياس الاهتزاز أو مقياس التسارع لرصد وتسجيل استجابة اهتزاز المغزل في ظل ظروف عمل مختلفة في الوقت الحقيقي للتحقق من دقة النموذج.
- مقارنة المحاكاة العددية والبيانات المقاسة: تتم مقارنة البيانات التي تم الحصول عليها من الاختبار الفعلي مع نتائج المحاكاة العددية. يمكن استخدام أساليب تقييم الخطأ، مثل خطأ الجذر -متوسط -مربع أو الانحراف الأقصى، لقياس الاتساق والدقة بين البيانات المقاسة ونتائج المحاكاة العددية.
- تحليل حالة الخطأ: جنبا إلى جنب مع حالة خطأ من تشكيل مغزل طاقة الرياح، ويتم التحقق من وضع الخطأ في النموذج. تم تقييم دقة وموثوقية النموذج في الكشف عن آلية الفشل ووضع الفشل في تشكيل المغزل من خلال مقارنة وضع الخطأ الفعلي مع النتائج المتوقعة للنموذج.
ومن خلال تحليل الخصائص الديناميكية المذكورة أعلاه وطرق التحقق من النموذج، يمكن فهم المعلومات الخاصة بخصائص القوة والاهتزاز والاستجابة الديناميكية لتشكيل عمود دوران طاقة الرياح بشكل أكثر شمولية. وله أهمية توجيهية هامة لتحسين التصميم وتقييم الموثوقية الهيكلية وتشخيص الأخطاء والوقاية. بيد أنه في التطبيقات العملية، لا يزال من الضروري زيادة تعزيز الترابط بين النموذج النظري وظروف العمل الفعلية، وتحسين دقة وموثوقية النموذج باستمرار لتلبية احتياجات مجال توليد طاقة الرياح.
