5mw karasal rüzgar türbinlerinin yorulma ömrü değerlendirmesi

Yenilenebilir enerji, ekonomik ve doğal sebeplerden dolayı enerji sektörünün önemli bir parçasıdır. Modern rüzgar türbinleri, teknolojik gelişmeler sayesinde, ağır yüklere ve büyük kuvvetlere karşı dayanıklı olarak tasarlanabilmektedir. Diğer yandan, bu tip sistemlerin yorulma gibi diğer tasarım parametrelerine karşı da dayanıklı olması gereklidir. Bu çalışmada, 5 MW'lık karasal rüzgar türbininin cıvatalı bağlantı parçalarında yorulma kırılmasına karşı analizi yapılmıştır. Öncelikle, zemin belirsizliği, yatak katsayısı ile temsil edilen zemin rijitliği açısından irdelenmiştir. Zemin belirsizliğinden kaynaklanan zemin rijitliğindeki değişim yapısal sistemin genel periyodunun değişmesine yol açmaktadır. Bu durum sistemin rezonansa girmesine neden olabilir ve bu sebeple, yapısal elemanların yorulma ömrünün önemli ölçüde değişmesine yol açabilir. 5 MW'lık karasal rüzgar türbin modeli, FAST (Yorulma, Aerodinamik, Yapılar ve Türbülans) isimli stokastik rüzgar yükleri altında dinamik analizler yapabilen program ile oluşturulmuştur. Rezonans etkisi, FAST analizinden elde edilen taban kesme kuvveti ve devrilme momenti açısından irdelenmiştir. Yapısal parçaların yorulma ömürleri kıyaslanırken ?rezonans-içi? durumu ve ?rezonans-dışı? durum dikkate alınmıştır. Şu sonuca varılmıştır ki; rezonans durumu esnasındaki yorulma ömrü, rezonans öncesi durumdakinin yaklaşık üçte birine inmektedir. Bu gözlem, gerçek yapısal periyodun elde edilmesinde bütün sistemin doğru modellenmesinin önemini açıkça ortaya koymaktadır.