Rüzgar Türbini Kulelerinde Yapısal Titreşim Analizi

Abstract

Bu tez çalısmasında konik kesitli çelik bir kuleye sahip yatay eksenli üç kanatlı rüzgar türbinlerinin statik ve dinamik yükleme etkisindeki davranısları ve kesit analizleri yapılmıstır. ncelenen türbin Enercon E-48 rüzgar türbini olup, 54.55 metre yükseklige sahip daire kesitli bir çelik kule üzerinde durmaktadır. Yükseklik boyunca farklı çap ve et kalınlıklarına sahip olan kule 3 ayrı parça olarak EN10025 yapı çeliginden imal edilmistir. SAP2000 yazılımı kullanılarak hazırlanan matematik model kullanılarak özagırlık kuvvetleri ile statik rüzgar yükü durumu, ardından da zaman serisi seklindeki rüzgar yükü girdisi ile dinamik analiz yapılmıstır. Tüm bunların sonucu olarak kulenin dogal frekansları, yerdegistirmeleri ve kesit iç kuvvetlerine ulasılmıstır ve böylece kulenin genel yapısal davranısı ile ilgili sonuçlar elde edilmistir.

In this study, structural behaviours under static and dynamic loads of a three bladed horizontal axis wind turbine on a conical shaped tower has been investigated. Within this scope, the investigated wind turbine is an Enercon E-48 wind turbine at the top of a 54.55 meter tower. The tower is manufactured as three segments made up of EN10025 structural steel with various wall thicknesses. After modelling the tower via SAP 2000 software the analsis run both for the static and dynamic forces with gravity and wind load cases. As a result; natural frequencies, displacements and section stresses have been achieved. Thus, structural behaviour of the whole tower system have revealed.