1
گروه مکانیک جامدات دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه کاشان
2
گروه مکانیک جامدات، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان
10.22044/jsfm.2026.17310.4035
چکیده
در ژنراتورهای بادی بدونپره ، محدود بودن ناحیه قفلشدگی میان فرکانس طبیعی سازه و فرکانس جدایش گردابهها، موجب کاهش بازده برداشت انرژی در شرایط تغییرات سرعت باد میشود. در این پژوهش، بهمنظور رفع این محدودیت، مکانیزم تنظیم سفتی مجازی طراحی و پیادهسازی شد که با تغییر طول آزاد میله ارتعاشی، امکان تطبیق بلادرنگ فرکانس طبیعی سازه با فرکانس گردابهها را فراهم میکند. مدل سهبعدی سامانه در نرمافزار سالیدورکس ایجاد و تحلیل عددی جریان–سازه با روش CFD انجام شد. اعتبارسنجی نتایج با دادههای آزمایشگاهی لی و همکاران، تطابق مناسبی را نشان داد. یافتهها بیانگر آن است که بهکارگیری مکانیزم تنظیم سفتی موجب گسترش ناحیه قفلشدگی ، افزایش دامنه ارتعاش و در نتیجه افزایش محسوس راندمان برداشت انرژی میشود. بر اساس نتایج عددی، این مکانیزم در سرعتهای بالاتر از ۴ متر بر ثانیه میتواند بهرهوری سامانه را تا حدود ۲۰ برابر افزایش دهد، در حالیکه در سرعتهای پایینتر نیز بهبود عملکرد قابل توجه ولی با شدت کمتر مشاهده میشود. این رویکرد میتواند بهعنوان راهکاری مؤثر برای ارتقای عملکرد ژنراتورهای بادی بدونپره در شرایط بادهای شهری ایران مطرح شود.
)