عنوان پایان‌نامه
تحلیل لرزه ای شمع تکی توربین های بادی در دریا
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2221;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 74258
- تاریخ دفاع
- ۲۷ دی ۱۳۹۴
- دانشجو
- بابک سالاریه
- چکیده
- امروزه بشریت به سوخت های فسیلی و استفاده از آن به عنوان سوخت اصلی در زمینه های مختلف وابسته است و از بین بردن و یا کم کردن این وابستگی و نیاز به این دست سوخت ها باعث قدرت بخشیدن به پیشرفت ها و گسترش تکنولوژی و ایجاد رقابت می شود. انرژی باد، یک انرژی تجدید پذیر با میزان دسترسی بالا می باشد که دست نخورده توسط بشر می باشد و جایگزین کاربردی و مناسبی از بسیاری از جوانب برای سوخت های فسیلی می باشد. با جایگزینی سوخت های فسیلی توسط انرژی باد، نه تنها میزان آلودگی حاصل از استفاده از سوخت ها فسیلی کم شده بلکه از میزان ریسکی که منابع طبیعی و محیط ¬زیست را از طریق این وابستگی به سوخت¬های فسیلی تحدید می¬کند، کاسته می¬شود. انرژی بادی، محیطی رقابتی برای دیگر انواع سوخت ایجاد کرده که باعث کاهش هزینه ها در تولید انرژی های تجدید پذیر و در نهایت روی آوردن و ترجیح این دست انرژی بر دیگر انواع آن شده و در نهایت یک پیشرفت تکنولوژیک در رسیدن به اهداف آینده در زمینه های انرژی و محیط زیست محسوب می شود. هدف کلی این پایان نامه در مقطع کارشناسی ارشد، حقیقت بخشیدن به امکان طراحی و استفاده کم هزینه با ریسک کم با توجه ویژه به ویژگی های لرزه¬ای برای زیر ساخت های توربین های بادی در دریا می باشد که منجر به افزایش احتمال و امکان احداث مزارع توربین بادی برای تولید انرژی پاک و تجدید پذیر در آینده می باشد. توجه به بارگذاری های موجود در محیط ناآرام و پیچیده دریا از یک طرف و آمادگی مقابله در برابر بارگذاری های تصادفی مانند زلزله ، طراحی و ساخت اقتصادی یک توربین بادی در دریا را چالش برانگیز می¬نماید. در این تحقیق مدل سازی یک توربین بادی با قابلیت محاسبه پاسخ سازه به نیروهای سیکلیک و زلزله آورده شده است. نتایج حاصله در قالب جابه¬جایی بخش فوقانی شمع توربین بادی که از طریق بخش میانی سیستم به سازه توربین بادی تاثیر می¬گذارد، ارائه شده است. در این پایان نامه تلاش شده تا به مقایسه جوانب مختلف شمع تکی به عنوان یکی از انواع رایج پی برای توربین های بادی پرداخته شود تا مزایا و معایب آن در زمینه های مختلف بررسی شده تا در صورت امکان راهکارهایی برای بهبود شرایط طراحی این نوع پی مخصوصا در مناطق زلزله خیز مانند کشور ما ،ایران ، ارائه شود.
- Abstract
- Breaking the dependencies on fossil fuels brings many opportunities for strengthened competitiveness, technological development and progress. Offshore wind power is a domestic, clean, sustainable and largely untapped energy resource that provides an alternative to fossil fuels, reduces carbon emissions, and decreases the economic and supply risks associated with reliance on imported fuels. Today, the modern offshore wind turbine offers competitive production prices for renewable energy and is therefore a key technology in achieving the energy and climate goals of the future. The overall aim of this M.Sc. thesis is to enable low-cost and low-risk support structures to be designed in order to improve the economic feasibility of future offshore wind farms. The research work was devoted to research topics in the field of marine geotechnical engineering, relating to the monopile foundation concepts. Moreover, since many countries including Iran, are located in a seismically active area, the importance of seismic analysis and risk assessments related to probable earthquakes, is clear. Seismic analysis of a monopile for future use clarifies different aspects of an economic and safe design of an offshore wind turbine with monopile as its main foundation which is a key for achieving safe, renewable, economic and feasible source of energy in near future. To achieve this goal, using ABAQUS, monopiles for offshore wind turbines were modeled to put the matter into closer perspective while getting familiar with the response of such systems under environmental and seismic loadings simultaneously. In the end, displacement of the pile under cyclic load and seismic load for 4 types of pile (different diameters) and 5 types of soil (different Elastic Modules) was calculated and use to assess the probability of construction of an offshore wind turbine in future. Eventually, by analyzing the acceleration of the pile’s head during the whole process, the maximum lateral loading on the transient piece of the wind turbine was also calculated, which helps during the design of this part of an offshore wind turbine. Overall, the main goal of this research is to magnify the important aspects of design and construction of an offshore wind turbine, increasing the feasibility of economic designs of these structures in the future.
