Ανάλυση πλωτής ημι-βυθιζόμενης πλατφόρμας ανεμογεννήτριας με την χρήση του λογισμικού openfast

Χριστοδουλάκης, Νικόλαος; Christodoulakis, Nikolaos

dc.contributor.author	Χριστοδουλάκης, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Christodoulakis, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2025-04-15T09:51:07Z
dc.date.available	2025-04-15T09:51:07Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61752
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29448
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Παραγωγή και Διαχείριση Ενέργειας”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Wind Turbine	en
dc.subject	Ανεμογεννήτρια	el
dc.title	Ανάλυση πλωτής ημι-βυθιζόμενης πλατφόρμας ανεμογεννήτριας με την χρήση του λογισμικού openfast	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Δομική Μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-11-06
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την υδροδυναμική συμπεριφορά μιας πλωτής ημιβυθιζόμενης ανεμογεννήτριας μέσω προσομοιώσεων στο λογισμικό OpenFAST, με κεντρικό σημείο αναφοράς το μοντέλο ανεμογεννήτριας IEA-15MW. Η ανεμογεννήτρια IEA-15MW, μια υψηλής ισχύος κατασκευή, έχει σχεδιαστεί για να αξιοποιεί αποτελεσματικά την αιολική ενέργεια σε μεγαλύτερα βάθη, όπου η παρουσία ισχυρών ανέμων απαιτεί μεγαλύτερη σταθερότητα και αποδοτικότητα. Στην παρούσα μελέτη, αναλύεται η επίδραση ποικίλων συνθηκών ανέμου και κύματος στην πλατφόρμα και τη δομική συμπεριφορά της ανεμογεννήτριας. Τα έντεκα σενάρια (11) φόρτισης που μελετήθηκαν περιλαμβάνουν κανονικές συνθήκες τύρβης (NTM) και ακραίες συνθήκες τύρβης (ETM) σε ταχύτητες ανέμου 7.0, 10.74, 18.0 και 25 m/s για λειτουργικές συνθήκες, καθώς και τρία (3) σενάρια ακραίου ανέμου (EWM) σε κατάσταση απενεργοποίησης, βασισμένα σε περίοδο επαναφοράς 50 ετών. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι στην ταχύτητα ανέμου των 10,74 m/s, όπου η ανεμογεννήτρια μεταβαίνει από τον έλεγχο ροπής στον έλεγχο γωνίας πτερυγίων, παρουσιάζονται σημαντικές αυξήσεις στις οριζόντιες μετατοπίσεις, στις δομικές τάσεις και στις αποκρίσεις της πλατφόρμας, του πύργου και των αγκυρώσεων. Αυτές οι αυξημένες μεταβολές οφείλονται σε πολύπλοκες αεροδυναμικές και ελεγκτικές αλληλεπιδράσεις κατά τη μετάβαση λειτουργίας, καθώς και σε φαινόμενα συντονισμού που ενισχύουν τις δυναμικές αποκρίσεις του συστήματος. Η σύγκριση μεταξύ των NTM και ETM σεναρίων αναδεικνύει ότι η αυξημένη τύρβη (ETM) οδηγεί σε εντονότερες και ασταθέστερες αποκρίσεις, ιδιαίτερα σε υψηλότερες ταχύτητες ανέμου, αυξάνοντας τις απαιτήσεις για σταθερότητα και δομική αντοχή. Επιπλέον, τα σενάρια EWM δείχνουν ότι σε ακραίες συνθήκες ανέμου με ανενεργό ρότορα, η πλατφόρμα παρουσιάζει σταθερότερη συμπεριφορά, υπογραμμίζοντας την επίδραση των αεροδυναμικών δυνάμεων στις δυναμικές αποκρίσεις. Η μελέτη επίσης επισημαίνει την επίδραση των κυματικών συνθηκών (ύψος και περίοδος κύματος) στις ταλαντώσεις και στις τάσεις του συστήματος αγκύρωσης, ενισχύοντας την ανάγκη για ολοκληρωμένο σχεδιασμό που λαμβάνει υπόψη τις θαλάσσιες καταπονήσεις.	el
heal.advisorName	Ριζιώτης, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Κορωνάκη, Ειρήνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	122 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false