طراحی توربین های بادی و میکروتوربین ها، پایان نامه | شبیه سازی، برنامه نویسی، پایان نامه

پایان نامه طراحی توربین های بادی و میکروتوربین ها، مهندسی مکانیک

عنوان:  پایان نامه طراحی توربین های بادی و میکروتوربین ها، مهندسی مکانیک

رشته:  پروژه پایانی دوره کارشناسی‌،مهندسی مکانیک گرایش حرارت و سیالات

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحه: ۱۲۵

چکیده:
در این پروژه سعی شده است، اطلاعات کامل و جامعی راجب توربین های بادی و میکروتوربین ها به دست دانشجویان و خوانندگان این پروژه داده شود :
که بخش اول : آن اطلاعات مختصری بر انرژی های تجدید پذیر دارد و
بخش دوم : آن مروری بر مناطق وزش باد درایران و اجزای اصلی توربین های بادی می دهد و
بخش سوم و چهارم : اطلاعات کلی در موردعملکرد توربین های بادی و چگونگی تولید الکتریسیته از این طریق می دهد و دربعد مکانیکی آن اطلاعاتی درمورد تکنولوژی توربین های برق بادی در کشورما ن را میدهد و

بخش پنجم : گزارش بازدید دانشجویان از نیروگاه بادی منجیل است که امید است دیدی به خوانندگان بدهد و
بخش ششم : که بیشتر از بعد مکانیکی بر تأثیر زاویه و تعداد پره در توان توربین پر، پره بادی اشاره دارد و
بخش هفتم : که بخش پایانی موضوع توربین های بادی می باشد که اشاره بر حفاظت توربین های بادی در برابر صدمات ناشی از صاعقه دارد و
بخش هشتم : توضیحات جامعی راجب میکروتوربین ها و عملکرد آنها و بررسی میکروبین های ساده و راندمان آنها در سیستم های مختلف میدهد و
بخش نهم : تحلیل برعملکرد اتاق احتراق بکار رفته در یک میکروتوربین ۲۰۰ کیلو وات، را دارد و
و در پایان نتیجه گیری این بخش و مدل سازی ریاضی اجزای سیکل را شامل میشود، که امید است اطلاعات این پروژه مورد استفاده دانشجویان و خوانندگان قرار بگیرد .

فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول انرژی های تجدید پذیر
۱-۱- انرژی خورشیدی
۱-۲- انرژی باد و امواج
۱-۲-۱- توربینهای بادی کوچک :
۱-۲-۲- توربینهای بادی متوسط :
۱-۲-۳- توربینهای بادی بزرگ( مزارع بادی):
۱-۳- انرژی زمین گرمایی :
۱-۳-۱- نیروگاه زمین گرمایی تبخیر آنی:
۱-۳-۲- نیروگاه زمین گرمایی با چرخه دو مداره (باینری):
۱-۴- فن آوری هیدروژن، پیل سوختی و زیست توده :
فصل دوم باد و اجزای تشکیل دهنده توربین
۲-۱- کلیاتی درباره انرژی باد :
۲-۲- منبع انرژی بادی :
۲-۲-۱- باد :
۲-۲-۲- انواع بادها
۲-۳- وزش باد در ایران
۲-۳-۱- موقعیت جغرافیایی ایران
۲-۳-۲- بادهای ایران:
۲-۴- تقسیم بندی توربین های بادی :
۲-۵- اجزاء اصلی توربینهای بادی
فصل سوم توربین بادی و شرایط پیش رو
۳-۱- ضریب یکپارچگی :
۳-۲- بکارگیری انرژی باد:
۳-۲-۱- ابزارهای کشندگی
۳-۳- ابزارهای بالا رونده
۳-۴- توان استخراجی توسط توربین :
۳-۵- تولید الکتریسیته:
۳-۶- دسته بندی سیستم های الکتریسیته بادی:
۳-۶-۱- سیستم از نوع کلاس A :
۳-۶-۲- سیستم از نوع کلاس : B
۳-۶-۳- سیستم از نوع کلاس C :
فصل چهارم رهیابی به تکنولوژی توربین های برق بادی در ایران
۴-۱- خلاصه
۴-۲- مهندسی معکوس
فصل پنجم گزارش بازدید از نیروگاه بادی منجیل
۵-۱- مقدمه :
۵-۲- نحوه نصب اجزای توربینهای بادی:
فصل ششم بررسی تاثیر زاویه و تعداد پره در توان در توربین های پر پره بادی
۶-۱- مقدمه :
۶-۲- بررسی تاثیر زاویه و تعداد پره در توان در توربین های پر پره بادی
فصل هفتم حفاظت توربینهای بادی در برابر صدمات ناشی از صاعقه
۷-۱- خلاصه
۷-۲- مقدمه
۷-۳- آسیب های مستقیم و غیر مستقیم:
۷-۳-۱- شدت جریان صاعقه
۷-۳-۲- انرژی ویژه
۷-۳-۳- انتقال بارهای الکتریکی
۷-۳-۴- سرعت افزایش جریان
۷-۴- پیش بینی میزان وقوع:
۷-۵- توصیه هایی برای طراحان:
۷-۶- حفاظت پره های توربین
۷-۷- حفاظت سیستم های الکترونیکی
فصل هشتم  میکروتوربین ها
۸-۱- مقدمه
۸-۱-۱- تأثیر مقیاس میکرو توربین
۸-۱-۲- سرعت های دورانی بالا
۸-۲- قانون عدد رینولدز
۸-۲-۱- شروع و پایان سریع
۸-۲-۲- افزایش انتقال حرارت
۸-۲-۳- زمان استقرار کوتاهتر
۸-۳- میکروتوربینهای دارای رکوپراتور
۸-۳-۱- اجزای میکروتوربین
۸-۴- سیستم عملکردی میکروتوربین
۸-۵- میکروتوربین های ساده
۸-۵-۱- فناوری میکروتوربین
۵-۸-۲- دیگر خصوصیات میکروتوربینها
۵-۸-۳- مشخصات سیستم نصب شده :
۸-۵-۴- میکروتوربینها بر اساس سیستم تولید همزمان برق و گرما
۸-۶- راندمان میکروتوربین ها در سیستم های CHP
۸-۶-۱- کاربردها
فصل نهم   تحلیل عملکرد اتاق احتراق بکار رفته در یک میکروتوربین۲۰۰ کیلوواتی درخارج از نقطه طراحی
۹-۱- خلاصه
۹-۲- مقدمه
۹-۳- مدلسازی ریاضی رفتار اجزای سیکل در خارج از نقطه طراحی
۹-۳-۱- مدلسازی کمپرسور
۹-۳-۲- مدلسازی توربین
۹-۳-۳- مدلسازی رکوپریتور
۹-۳-۴- مدلسازی محفظه احتراق
۹-۳-۵- محاسبه افت فشارها
۹-۳-۶- الگوریتمهای مدلسازی عملکرد سیکل در خارج از نقطه طراحی
نتیجه گیری
فهرست علائم
منابع :
فهرست اشکال
عنوان
شکل ۱-۱ نیروگاه سهموی خطی ۲۵۰ کیلووات شیراز
شکل۱-۲ توربین ۶۰۰ کیلو وات واقع در روستای بابائیان منجیل
شکل ۱-۳ خروج بخار از یک چاه زمین گرمایی
شکل ۱-۴ یک نمونه از فناوری هیدروژن و پیل سوختی
شکل۲-۱جهت باد اگر زمین نمی چرخید
شکل۲-۲جهت باد
شکل ۲-۳ روتور و داریوس و ساوونیوس
شکل ۲-۴ اجزای تشکیل دهنده توربین های بادی
شکل ۲-۵ اجزاء اصلی توربینهای بادی
شکل ۲-۶ استقرار پره ها
شکل ۳-۱ جریان هوا در توربین
شکل ۳-۲ ضرایب کشندگی برای اشکال گوناگون
شکل ۳-۳ بادسنج کاسه ای
شکل ۳-۴ پارامتر t وتر پره و r شعاع روتور
شکل ۳-۵ برآیند نیرو به دو مؤلفه فرعی
شکل ۳-۳۶ مشخصه ضریب توان و نسبت راس سرعت یک ژنراتور بادی ۶۰۰ kw
شکل ۳-۷ دو ضریب توان حقیقی منحنی چند جمله ای از درجه سه
شکل ۳-۸ ناحیه عملکردی توربین و توان اجرایی
شکل ۳-۹ دسته بندی سیستم های الکتریسیته بادی
شکل ۳-۱۰ سیستم از نوع کلاس A
شکل ۳-۱۱ توزیع تغذیه الکتریسیته ای مد واحد
شکل ۳-۱۲ سیستم از نوع کلاس C
شکل ۴-۱ رهیابی به تکنولوژی توربین های برق بادی در ایران
شکل ۵-۱ نحوه نصب اجزای توربینهای بادی
شکل ۵-۲ نحوه نصب اجزای توربینهای بادی
شکل ۵-۳ محوطه نیروگاه
شکل ۵-۴ مرکز توسعه انرژی های نو
شکل ۸-۱ حمل و نقل یک سیستم میکروتوربین گازی با یگ جرثقیل معمولی
شکل ۸-۲ سادگی ساختار میکروتوربین گازی
شکل ۸-۳ اجزاء اصلی میکروتوربین ها
شکل ۸-۵ اجزای یک میکروتوربین رکوپراتور دار بر اساس سیستمCHP
شکل۸-۶ کاربردهای متنوع میکروتوربین ها
شکل ۹-۱ الگوریتم تحلیل سیکل در حالت تغییر دمای ورودی کمپرسور در دور ثابت
شکل ۹-۲ الگوریتم تحلیل سیکل در حالت تغییر بار در دور ثابت
شکل ۹-۳ الگوریتم تحلیل سیکل در حالت تغییر بار در دور متغیر
شکل ۹-۴ نمودار بار نسبی بر حسب دمای هوای ورودی کمپرسور
شکل ۹-۵ نمودار دبی جرمی نسبی بر حسب دمای هوای ورودی کمپرسور
شکل ۹-۶ نمودار نسبت فشار بر حسب دمای ورودی کمپرسور
شکل ۹-۷ نمودار دمای خروجی سیکل بر حسب دما و فشار هوای ورودی کمپرسور
شکل ۹-۸ نمودار بازدهی سیکل بر حسب دماب ورودی کمپرسور
شکل ۹-۹ نمودار دور نسبی بر حسب بار نسبی در دور متغیر
شکل ۹-۱۰ نمودار تغییرات دبی جرمی نسبی بر حسب بار نسبی در دور ثابت و متغیر
شکل ۹-۱۱ نمودار تغییرات نسبت فشار نسبی بر حسب بار نسبی در دور ثابت و متغیر
شکل ۹-۱۲ نمودار تغییرات بازدعی نسبی بر حسب بار نسبی در دور ثابت و متغیر
شکل ۹-۱۳ نمودار تغییرات دمای اگزوز نسبی بر حسب بار نسبی در دور ثابت و متغیر

فهرست جداول
عنوان
جدول ۳-۱ نتایج محاسبات
جدول ۳-۲ تغییر چگالی برای دماهای متفاوت در فشار ثابت و پایدار
جدول ۳-۳ جدول بوفورت
جدول۳-۴ پارامترهای دو منحنی.
جدول ۳-۵ سیستم از نوع کلاس A
جدول ۷-۱ آمار مقادیر متوسط آسیب دیدگیها، مدت زمان تعمیر و تعداد موارد ثبت شده در نوعی از توربین های بادی
جدول ۷-۲ تناوب تقریبی صاعقه زدگی توربین های بادی (به ازای ارتفاع معین) در جنوب انگلستان
جدول ۸-۱ مشخصات عمومی میکروتوربینها
جد.ل ۸-۲ مزایا و معایب میکروتوربین ها
جدول ۸-۳ ویژگیهای میکروتوربین ها
جدول ۸-۴ ویژگیها و هزینه های میکروتوربین ها
جدول ۹-۱ مشخصات نقطه طراحی میکروتوربین

مقدمه

گستردگی نیاز انسان به منابع انرژی همواره از موضوعات اساسی مهم در زندگی بشر بوده و تلاش برای دستیابی به یک منبع تمام نشدنی انرژی از آرزوهای دیرینه انسان بوده است، انرژی باد یکی از انواع اصلی انرژی های تجدید پذیر می باشد که از دیرباز ذهن بشر را به خود معطوف کرده بود. به طوری که وی همواره به فکر کاربرد این انرژی در صنعت بوده است.
بشر از انرژی بادی برای به حرکت در آوردن قایق ها و کشتی های بادبانی و آسیاب های بادی استفاده می کرده است. در شرایط کنونی با توسعه نگرش های زیست محیطی و راهبردهای صرفه جویانه در بهره برداری از انرژی تجدید ناپذیر، استفاده از انرژی بادی در مقایسه با سایر منابع انرژی مورد استفاده در بسیاری از کشورهای جهان، روبه افزون گذاشته شده است. در کشور ایران با توجه به وجود مناطق بادخیز، طراحی و ساخت آسیاب های بادی از ۲۰۰ سال قبل از میلاد مسیح رایج بوده و هم اکنون نیز مسیر مناسبی برای گسترش و بهره برداری از توربین های بادی فراهم می باشد. مولدهای برق بادی می تواند جایگزین مناسبی برای نیروگاه های گازی و بخاری باشد.

این پایان نامه با آیین نامه نحوه نگارش و تدوین پایان نامه تهیه شده و آماده ارائه میباشد.