انتخاب جنس کامپوزیتی و بهینه سازی لایه چینی پره توربین بادی 5 کیلو واتی از نظر وزن و ممان اینرسی

پره های توربین بادی یکی ازمهمترین واصلی ترین بخش های توربین بادی به شمارمی رود، که با توجه به شرایط بسیار متغیر بهره برداری و اعمال بارهای شدید بر آن انتخاب جنس و طراحی سازه ای آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است. هدف از این پروژها انتخاب جنس کامپوزیتی مناسب و بهینه سازی لایه چینی آن برای پره توربین بادی5 کیلوواتی می باشد. برای این کار ابتدا بایستی پره ازلحاظ شکل آیرودینامیکی و همچنین نیروهای وارده کاملا شناخته شده باشد. اطلاعات مورد نیاز این پروژه (شکل و نیروهای وارده) نتیجه کار گروه دیگریست،که شکل پره را به کمک محاسبات نرم افزارهای سیالاتی مربوطه بهینه سازی نموده اند. مدل پره به صورت مجموعه ای از نقاط که مولفه های نیرو به تک تک نقاط آن وارد شده، تشکیل شده است. در این پایان نامه ابتدا سعی شده است که ضمن آشنایی با اصول و مبانی موادکامپوزیت و بهره گیری از تجارب موجود، مواداولیه مناسب جهت تولید این پره ها انتخاب شود. در ادامه به عنوان بخش اصلی کار، روشی جهت بهینه سازی لایه چینی از نظر تعداد، جنس و زاویه لایه ها به کمک الگوریتم ژنتیک ارائه شده است، که در آن پره با کمترین وزن وممان اینرسی و با قید استحکام لازم جهت تحمل بار طراحی شده است. نتیجه نهایی کار، طریقه لایه چینی صفحات کامپوزیتی در بخش های مختلف پره و مشخصات آن شامل وزن و ممان اینرسی را مشخص می کند. برای انجام این کار از کوپل کردن یک نرم افزار محاسباتی (ansys) و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. به وسیله این کوپل کردن، مدل واقعی پره مورد ارزیابی و تحلیل قرار گرفته است. در واقع به کمک نرم افزار ansys پارامترهای مورد نظر برای بهینه سازی پره، محاسبه می شود. کد الگوریتم ژنتیک در نرم افزار matlab نوشته شده است.