وتشكل أبراج التوربينات الشتوية عناصر حاسمة تدعم نصلات التربين وتولد الكهرباء بكفاءة، ويضمن التحليل الهيكلي السليم لهذه الأبراج السلامة والدائمة والقدرة على مواجهة القوى البيئية القائمة، كما أن فهم مبادئ التصميم وأساليب منع الفشل أمر أساسي للمهندسين المشاركين في مشاريع الطاقة الريحية.

مبادئ تصميم أبراج ويند توربين

وينطوي تصميم أبراج التوربينات الريحية على اعتبارات القدرة على الحمل، والقوة المادية، والعوامل البيئية، ويجب أن يحسب المهندسون حمولات ثابتة من وزن التربين والحمولات الدينامية الناجمة عن الريح والهتزازات التشغيلية، كما يجب أن يقاوم البرج الإرهاق على مدى فترة حياته.

المواد التي تستخدم عادةً تشمل الفولاذ والخرسانة، والمختارة لقوامها ودوامتها، وجهاز قياس البرج، مثل طوله وشكله عبر القطاعات، يؤثر على قدرته على مقاومة القوات وضبط الرياح على النحو الأمثل.

تقنيات التحليل الهيكلي

تحليل البنية يتضمن حساب الضغط والإجهاد والاضطرابات و الانكماشات تحت مختلف شروط الحمل تحليل العناصر الحيوية هو طريقة مشتركة تستخدم لتحفيز استجابة البرج للنشاط الريحي والجاذبية والزلزالي، وتساعد هذه المحاكاة على تحديد نقاط الضعف المحتملة والتصميم الأمثل.

التحليل الديناميكي يعتبر سلوك البرج بمرور الوقت بما في ذلك الاهتزازات و آثار الارتداد

استراتيجيات الوقاية من الفشل

ويشمل منع الفشل تنفيذ هوامش الأمان، وعمليات التفتيش المنتظمة، والصيانة، وتشمل أساليب الفشل المشتركة شقوق البدينة، والتملص، والتآكل، ويقوم المهندسون بتصميم أبراج بما يكفي من التجاوزات، واستخدام المعاطف الواقية للتخفيف من هذه المسائل.

ويمكن لنظم الرصد أن تكشف عن علامات مبكرة على المسائل الهيكلية، مما يتيح إجراء إصلاحات في الوقت المناسب، كما أن التقيد بمعايير الصناعة ومدوناتها يكفل أيضا استيفاء الأبراج لشروط السلامة والأداء.