عنوان پایان‌نامه
طراحی سیستمی توربین باد ملی با روش ماتریس ساختار طراحی (DMS)
- رشته تحصیلی
- مهندسی انرژیهای جدید پذیر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62608;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 75
- تاریخ دفاع
- ۱۵ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- کیانا رحمانی
- استاد راهنما
- علی بخش کسائیان, مهدی فکور ثقیه
- چکیده
- استفاده از انرژی¬های تجدیدپذیر به خصوص انرژی باد در سال¬های اخیر مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. فناوری توربین باد یکی از روش¬های بکارگیری این منبع تجدیدپذیر جهت تولید انرژی الکتریکی می¬باشد. در این پایان¬نامه طراحی سیستمی یک توربین باد محور افقی با استفاده از روش ماتریس ساختار طراحی مورد بررسی قرار گرفته است. هدف بر این بود که پارامترهای طراحی برای نصب توربین باد 2000 کیلوواتی برای منطقه لوتک زابل بدست آید. در طراحی سیستمی توربین باد، پس از شناسایی پارامترهای موثر بر طراحی، شناخت نحوه¬ی ارتباط بین آنها از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. لذا به منظور استخراج نحوه¬ی ارتباط بین پارامترها و ترتیب اثرپذیری آنها بر یکدیگر، از روش ماتریس ساختار طراحی استفاده شده است. در این تحقیق ابتدا شرایط محیطی یکی از مناطق کشور (لوتک زابل) برای نصب توربین باد بررسی گردید. سپس به تعیین زیرسیستم¬های اصلی توربین باد و شناسایی پارامترها و روابط بین آنها پرداخته شد. در ادامه به منظور استخراج فرآیند طراحی سیستمی مناسب، پارامترهای تاثیرگذار در طراحی زیرسیستم¬ها تعریف شدند و ماتریس ساختار طراحی اولیه برای شرایط محیطی و هر یک از زیرسیستم¬های توربین باد تشکیل شد. سپس ماتریس¬های اولیه ایجاد شده مورد بهسازی قرار گرفت و با تفسیر ماتریس¬های بهسازی شده، فرآیند طراحی سلسله مراتبی پارامترها بدست آمد و حلقه¬های طراحی مشخص شد. لذا در نهایت پارامترهای طراحی توربین باد با استفاده از روابط طراحی و فرآیند طراحی استخراج شده محاسبه شدند. به منظور رسیدن به توان نامی 2000 کیلووات، قطر روتور توربین برابر با 77 متر، ارتفاع هاب 60 متر، سرعت باد نامی توربین برابر با m/s 85/11 و نسبت تبدیل افزایش سرعت جعبه دنده برابر با 1:114 بدست آمدند.
- Abstract
- The use of renewable energies, especially wind energy has been highly considered in recent years. The wind turbine technology is one of the methods for applying this renewable resource for producing electrical energy. In this thesis a systematic design of a horizontal axis wind turbine system, using design structure matrix method was investigated. The purpose was assigned as attaining the design parameters of installing a 2000 kW wind turbine in Lootak area of Zabol. In the wind turbine systematic design, after identifying the parameters that affect the design, the relation mode between the parameters is of particular importance. So, in order to extract the mode of communication between the parameters and the way they interact with each other, the design structure matrix method was used. In this research, at First the environmental conditions Lootak of Zabol were investigated for installing wind turbine. Then, the main sub-systems for wind turbines were found and the parameters and the communication between them were identified. In order to derive an appropriate systematic design process, the influential parameters in the design of the subsystems were determined and the basic design structure matrix was formed for the environment and each wind turbine subsystems. Then, the initial matrices which had been formed, were improved. By interpreting the improved matrices, the parameters sequential design process was obtained and the design loops were determined. Therefore, the design parameters of wind turbine design were calculated using the design correlation and the extracted design process. In order to generate 2000 kW rated power, the wind turbine rotor diameter, the hub height, the rated wind speed of turbine and the gearbox speed up ratio were founded as 77 m, 60 m, 11.85 m/s and 1:114, respectively.
