Vibration analysis of a giromill-type vertical axis wind turbine.

Abstract

Giromill tipindeki Düşey Eksenli Rüzgar Türbini (DERT)'nin doğal frekans ve titreşim biçimleri gibi titreşim karekteristikleri, farklı tasarım parametleri kullanılarak Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) ile çalışılmıştır. Tasarım parametreleri olarak, kanat uzunluğu, kanat kalınlığı ve kanatın mesnetler arası mesafesi dikkate alınmıştır. Diğer taraftan, aerodinamik hesaplarda bölgesel rüzgar karakteristikleri gözönüne alınmıştır. Sonlu Eleman Analizi için, en bilinen ticari program olan ANSYS kullanılmıştır. Kanat ve diğer türbin elemanları, ANSYS paket programında kiriş elemanlar ile modellenmişlerdir. Doğal frekansların hesaplanmasında aerodinamik yükler ve merkezkaç kuvvetleri dikkate alınmıştır.DERT'in belirtilen parametreler ile etkileşimini görmek için, referans olan Model I'in değişiklikleri ile yedi model elde edilmiştir. Tüm modellerin titreşim karakteristikleri bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar tablolar halinde sunulmuştur.

Vibration characteristics such as natural frequencies and mode shapes of Giromill-type vertical–axis wind turbines (VAWTs) with different design parameters are studied by Finite Element Method (FEM). As design parameters, length of the blade, thickness of the blade and the support distance of the blade are considered. On the other hand, local wind characteristics are considered for aerodynamic calculations.The well known commercial software package, ANSYS, is used for finite element analysis. Aerodynamic loads and centrifugal forces are taken into account in calculating the natural frequencies.In order to see the interactions of the parameters of the VAWT, seven models are obtained by modification of model I which is a reference model. Vibration characteristics of all models are found. The obtained results are presented in tabular forms.