ブレードのロード分布を計算することは、風力工学において不可欠であり、風力タービンの構造的完全性と効率性を確保しています。それは、操作中に、空力がブレードの長さに沿って変化するかを分析することを含みます。正確な計算は、操作上のストレスに耐え、エネルギーのキャプチャを最適化するブレードの設計に役立ちます。

刃の負荷配分を理解する

ブレードの負荷分布は、ブレードのスパンに空力が広がる方法を指します。 これらの力は、ブレードの位置と風条件に応じて変化するリフト、ドラッグ、および遠心効果を含みます。 適切な理解により、エンジニアはストレスポイントを特定し、ブレードの設計を向上させることができます。

負荷配分の計算方法

分析モデル、計算シミュレーション、実験テストなど、負荷分布を計算するために、いくつかの方法が使われます。分析モデルは、ブレードの要素の運動理論を使用して異なるブレードセクションで力を推定します。計算式流体力学(CFD)は、ブレードの周りの気流をシミュレートすることにより、詳細な洞察を提供します。

計算プロセスのステップ

  • 風況とブレードのジオメトリを定義します。
  • 局所流の動揺と攻撃の角度を計算します。
  • 各ブレードセグメントで空力を決定する。
  • 刃のスパンに沿って力を積載量を取得する。
  • 負荷プロファイルに基づいて、ストレスや疲労寿命を評価します。