بهینه‌سازی مقطع پره توربین‌های بادی با رویکرد ایروآکوستیک از سوی محقق واحد علوم و تحقیقات

به گزارش خبرگزاری آنا، سعیده هداوند گفت: از معضلات استفاده از انرژی بادی، صدای مزاحم حاصل از گردش توربین‌های بادی است که محققان به دنبال بهینه‌سازی و کاهش این صدا هستند.

وی مطالعه بر روی آکوستیک و رفتارهای آیرودینامیکی موثر در تولید صدا را به عنوان یکی از مقدمه‌های لازم برای تحقیق در زمینه بهینه‌سازی صدای حاصل از توربین‌های بادی عنوان کرد و افزود: ایروآکوستیک که رابطه بین صدا و آیرودینامیک را نشان می‌دهد، مبحث نوینی است که امروزه مورد توجه محققان در زمینه هوافضا و آیرودینامیک قرار گرفته است.

هداوند از اجرای پروژه تحقیقاتی برای بهینه‌سازی و طراحی مقطع پره‌های توربین‌های بادی با استفاده از ایروآکوستیک در واحد علوم و تحقیقات خبر داد و افزود: طراحی مقطع پره‌ها با استفاده از ایروآکوستیک در واقع گام اولیه در تولید پره‌ها و توربین‌های با صدای مزاحم کمتر (noise) است.

وی یکی از اهداف این طراحی را کاهش صدای مزاحم توربین‌های بادی عنوان کرد و گفت: جهت وزش باد به سمت توربین‌ها مشخص نیست؛ علاوه بر آن انواع جریان‌ها نظیر جریان آشفته و جدایش جریان ممکن است بر روی توربین‌ها رخ دهد. بنابراین با نتایج بررسی این گونه شرایط و فرایندها در گام‌های بعدی به بهینه‌سازی پره‌ها پرداخته و به سمت تولید پره‌هایی خواهیم رفت که کارایی آیرودینامیکی بهتری داشته و صدای کمتری تولید کنند.

این محقق واحد علوم و تحقیقات در اعلام نتایج تحقیق «بررسی رفتار آیروآکوستیک مقطع پره یک توربین بادی در حین حرکت نوسانی پیچشی و تداخل آن با زمین»، گفت: تأثیر فاصله روی صدا یکی از مواردی بود که در این تحقیق به آن پرداخته شد و نتیجه حاصل نشان داد که صدای حاصل از گردش توربین‌های بادی به صورت لگاریتمی کاهش پیدا می‌کند. همچنین بررسی تأثیر افزایش طول کورد ایرفویل در رفتار صدا نیز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج حاصل، نشان از تغییرات کمتر سطح فشار صدا نسبت به فرکانس با افزایش طول کورد است و از آنجایی که نوسانات فرکانسی نداریم، ممکن است باعث بم شدن صدا شود.

هداوند ادامه داد: مورد دیگری که در این تحقیق به آن پرداخته شد، تأثیر زاویه حمله بر نوسانات بود. بر اساس نتایج، هر چه این زاویه افزایش پیدا کند، نوسانات فرکانسی در فرکانس‌های کمتر افزایش پیدا می‌کند و در محدوده فرو صوت خود را نشان می‌دهد؛ که می‌تواند باعث لرزش در سازه‌های اطراف شود و اگر در حدود فرکانس طبیعی سازه قرار گیرد ممکن است باعث تشدید نوسانات شده و در سازه تخریب ایجاد کند.

وی اضافه کرد: بررسی اثر پیچشی و حرکت ایرودینامیکی ایرفویل‌ها نیز از جمله مواردی بود که در این تحقیق به آن پرداخته شد. نتایج حاصل نشان داد که با ورود حرکت دینامیکی، نوسانات سطح فشار صدا در فرکانس‌های کم خواهد بود.

هداوند ادامه داد: بهینه‌سازی ایرفویل‌ها و بکارگیری سیستم خودکاری که بتواند زاویه حمله را به صورت متداول پایش کرده و آن را در زاویه مناسبی قرار دهد، از جمله مواردی است که می‌‎توان در کارایی هر چه بهتر توربین‌های بادی مدنظر داشت. همچنین از دیگر پیشنهادات حاصل از نتایج این تحقیق برای کاهش صدای گردش توربین‌های بادی، دقت در ساخت و تیز کردن لبه فرار پره‌ها است.

بر اساس این گزارش، این تحقیق در قالب پایان‌نامه سعیده هداوند با عنوان «بررسی رفتار آیروآکوستیک مقطع پره یک توربین بادی در حین حرکت نوسانی پیچشی و تداخل آن با زمین» به راهنمایی دکتر علیرضا داوری در واحد علوم و تحقیقات دفاع شد.