Παραμετρικός σχεδιασμός βάσης πυλώνων ανεμογεννητριών με εσωτερικό κέλυφος και εξωτερικό πλαισιακό φορέα

Ρομέο, Τσούκα; Romeo, Cuka

dc.contributor.author	Ρομέο, Τσούκα	el
dc.contributor.author	Romeo, Cuka	en
dc.date.accessioned	2021-09-02T09:05:57Z
dc.date.available	2021-09-02T09:05:57Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53777
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21475
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ανεμογεννήτρια	el
dc.subject	Βάση ανεμογεννήτριας	el
dc.subject	Σιδηρές κατασκευές	el
dc.subject	Έλεγχος συντονισμού	el
dc.subject	Δακτυλιοειδή θεμελίωση	el
dc.subject	Wind turbine	en
dc.subject	Wind turbine base	en
dc.subject	Steel structures	en
dc.subject	Resonance verification	en
dc.subject	Annular foundation	en
dc.title	Παραμετρικός σχεδιασμός βάσης πυλώνων ανεμογεννητριών με εσωτερικό κέλυφος και εξωτερικό πλαισιακό φορέα	el
dc.title	Parametric Design of Base of Wind Turbines Pylons with Inner Shell and Exterior Frame	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Δομοστατικά - Σιδηρές Κατασκευές	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-07-14
heal.abstract	Τη σημερινή εποχή, δεδομένης της συνεχώς αυξανόμενης ζήτησης σε ενέργεια, η αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας κερδίζει όλο και περισσότερο έδαφος μεταξύ των άλλων ανανεώσιμων πηγών. Με τη βελτίωση της τεχνολογίας, υπάρχει συνεχής αύξηση του μεγέθους της ανεμογεννήτριας, τόσο στο ύψος του πύργου ανεμογεννητριών, όσο και στο μήκος των πτερυγίων. Ως αποτέλεσμα, προκύπτει σημαντική αύξηση στα φορτία σχεδιασμού της κατασκευής, καθώς αυξάνεται το ύψος της ανεμογεννήτριας, ειδικά στα φορτία ανέμου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία αξιολογείται υπολογιστικά μέσω προηγμένων αριθμητικών αναλύσεων μια νέα ιδέα που έχει προταθεί, με στόχο να επιτρέψει στους πύργους ανεμογεννητριών να φτάσουν σε μεγαλύτερα ύψη, ώστε να επιτρέψουν καλύτερη εκμετάλλευση του διαθέσιμου αιολικού δυναμικού. Προς αυτή την κατεύθυνση, μελετάται βάση ανεμογεννήτριας 60 m με εσωτερικό κυλινδρικό κέλυφος, που υποστηρίζεται από εξωτερικό πλαισιακό φορέα. Αρχικά, πραγματοποιείται γραμμική στατική ανάλυση του μεταλλικού τμήματος της βάσης της ανεμογεννήτριας και όλα τα δομικά στοιχεία ελέγχονται κατά EN1993. Σε επόμενο στάδιο, διεξάγεται παραμετρική διερεύνηση ως προς την ακτίνα του εξωτερικού πλαισιακού φορέα. Οι στόχοι που τίθενται είναι, πρώτον να προκύψει η βέλτιστη ακτίνα η οποία θα μεγιστοποιεί τη δυσκαμψία και δεύτερον η ακτίνα να οδηγεί σε εκμετάλλευση, με όσο το δυνατόν οικονομικότερο τρόπο, των στοιχείων του εξωτερικού πλαισιακού φορέα. Εν συνεχεία, λαμβάνει χώρα μη γραμμική στατική ανάλυση στο φορέα της δακτυλιοειδούς θεμελίωσης από οπλισμένο σκυρόδεμα, στην οποία θα στηριχθεί το μεταλλικό τμήμα της βάσης ανεμογεννήτριας. Η θεμελίωση ελέγχεται κατά EN1992. Έπειτα, διεξάγεται παραμετρική διερεύνηση ως προς την εξωτερική και την εσωτερική ακτίνα της δακτυλιοειδούς θεμελίωσης, για να προσδιορισθεί η γεωμετρία με τα βέλτιστα χαρακτηριστικά και την ελάχιστη δυνατή απαίτηση οπλισμού. Τέλος, το μοντέλο της θεμελίωσης ενσωματώνεται σε εκείνο του μεταλλικού τμήματος της βάσης ανεμογεννήτριας. Μετά την ανάλυση του σύνθετου φορέα, πραγματοποιούνται συγκρίσεις των αποτελεσμάτων του με εκείνα των δύο μεμονωμένων μοντέλων (μεταλλικής κατασκευής και θεμελίωσης). Ακολουθεί ο υπολογισμός της ιδιοσυχνότητας της συνολικής κατασκευής και πραγματοποιείται ο πιο κρίσιμος έλεγχος, αυτός του συντονισμού της κατασκευής.	el
heal.abstract	Nowadays, given the ever-increasing demand for energy, the harnessing of wind energy is constantly gaining ground among other renewable resources. With the improvement of technology, there is a continuous increase in the size of the wind turbine, in terms of both height of the wind turbine tower and length of the blades. As a result, there is a significant increase in the design loads of the construction, especially wind loads. In this thesis a novel concept that has been proposed to enable wind turbine towers to reach higher hub heights for better exploitation of the available wind potential, is evaluated computationally by means of advanced numerical analyses. In this concept, the cylindrical tower shell is externally supported by a frame structure, properly interconnected to the internal tube. At first, a preliminary design is performed by means of linear structural analyses and verifications according to EN1993. In the next step, a parametric investigation is carried out on the radius of the outer frame structure. The objectives are to select the optimal radius in which the stiffness of the structure is maximized, and the members of the external frame are exploited in an optimum economical way. Then, a non-linear static analysis is performed on the annular reinforced concrete foundation, on which the steel superstructure of the wind turbine base is supported. The foundation is verified according to EN1992. Then, a parametric investigation takes place on the outer and inner radius of the annular foundation, to determine the geometry with the optimal characteristics and the minimum reinforcement requirement. Finally, the foundation model is integrated into that of the steel superstructure of the wind turbine base. After the analysis of the composite structure, comparisons of its results are made with those of the two individual models (metal construction and foundation). The calculation of the eigenfrequency of the total construction follows and the most critical verification is carried out, the resonance verification of the construction.	en
heal.advisorName	Γαντές, Χάρης	el
heal.committeeMemberName	Αβραάμ, Αναστάσιος	el
heal.committeeMemberName	Θανόπουλος, Παύλος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Δομοστατικής. Εργαστήριο Μεταλλικών Κατασκευών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	116 σελ.	el
heal.fullTextAvailability	false