le moderne turbine eoliche sono progettate per durare almeno 30 anni?
Questa esigenza comporta che ogni componente della turbina eolica e della navicella debba essere in grado di sopportare numerosissimi cicli di carico.
Il dimensionamento meccanico passa quindi da una progettazione a carico ultimo o di esercizio ad una progettazione a fatica, che risulta essere il principale meccanismo di danneggiamento.
e al processo adottato per fornire la migliore soluzione.
che sviluppa turbine eoliche di grandissima potenza
ci hai sottoposto un problema decisamente sfidante.
Ci è stato chiesto di dimensionare l’albero di una turbina da 6 MW con più di 700 condizioni di carico da analizzare in funzione della velocità del vento e delle condizioni di esercizio. L’implementazione della verifica a fatica ha inoltre tenuto conto della tipologia di componente analizzato, poiché la normativa prevedeva differenti criteri a seconda che si trattasse di un forgiato, di una lamiera o di una saldatura.
Da subito era chiaro che il classico calcoletto, con forze e vincoli per ottenere lo stato tensionale e gli spostamenti, non fosse percorribile. Abbiamo quindi sviluppato una procedura automatica completa che, partendo dalla griglia di calcolo, svolgesse in maniera automatica le seguenti operazioni:
- Applicazione delle condizioni al contorno
- Applicazione dei carichi
- Lancio della simulazione
- Estrazione dei risultati
- Verifica a fatica in ogni nodo del dominio
I risultati sono stati poi presentati al cliente con mappe di danneggiamento colorate, in modo che emergessero chiaramente le zone più critiche e fosse semplice identificare modifiche migliorative. L’attività di riprogetto svolta in collaborazione con il cliente ha permesso di modificare la geometria dell’albero e di altre parti in modo da estenderne la vita a fatica.
il cliente ha ottenuto tre importanti risultati
Ha aumentato la vita utile del componente e di tutta la turbomachina rendendo di conseguenza l’investimento più economico nel tempo.
Ha risparmiato sul personale perché ha trovato il partner con le competenze e le strumenti giusti, concludendo in tempi brevi una attività di mesi di lavoro.
Ha fatto proprio il know-how sulla progettazione avanzata con analisi agli elementi finiti, che estenderà a tutte le altre parti della turbina.
da seguire per progettare al meglio una turbina eolica
Tre sono i suggerimenti da non dimenticare:
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