Structural Static Analysis of an hybrid Savonius-Darrieus type Vertical Axis Wind Turbine.

What is it about?

A static structural analysis of an hybrid Savonius-Darrieus wind turbines of 2.5 kWs, subjected to an extremely wind loading of 23 m/s, is analyzed in developing phase by using Computer Aided Design to identify the response of steady state or static loading conditions on a structure, while omitting the effect of inertia and damping due to the time varying loads. Static analysis aims predicting structural reliability and stability of all integrity of the system during lifetime with an acceptable safety factor. The Savonius Wind Turbine and the Darrieus Wind Turbine are the two kinds of Vertical-Axis Wind Turbines that are known on the market worldwide. A Savonius turbine well designed has an average efficiency of 15-20%, while the Darrieus efficiency reaches 30-40 %. The (Drag Force) of Savonius Wind Turbine is created when the wind hits the blades causing them to rotate, while Darrieus wind turbine design depends on pressures gradient created by the motion of wind (Lift Force). This allows Savonius to produce higher torque, but lower rotational speed compared to that of Darrieus wind turbine. The combination of Savonius-Darrieus rotors has many advantages over individual Savonius or/Darrieus wind rotor, better efficiency than the Savonius rotor and higher starting torque than the Darrieus rotor. تحليل الإنشاء الساكن لتوربينات الرياح الهجينة سافونيوس-داريوس بقدرة 2.5 كيلووات، المعرضة لأقصى حمل رياح يبلغ 23 م/ث، في مرحلة تطوير الهيكل باستخدام الحاسوب لمساعدة التصميم لتحديد استجابة الحالة المستقرة أو ظروف التحميل الساكنة على المنشأة، مع إهمال من تأثير القصور الذاتي والتخميد بسبب تغيرات الأحمال مع الزمن. يهدف التحليل الساكن إلى التنبؤ بالموثوقية واستقرار الإنشاء لكل سلامة النظام خلال العمر مع عامل أمان مقبول توربينات الرياح سافونيوس وتوربينات الرياح داريوس هما نوعان من توربينات الرياح ذات المحور الرأسي المعروفة في السوق في جميع أنحاء العالم. تبلغ كفاءة توربين سافونيوس المصمم بشكل جيد 15-20% في المتوسط، في حين تصل كفاءة داريوس إلى 30-40 % يتم إنشاء (قوة الجر) في توربينات الرياح سافونيوس عندما تضرب الرياح الشفرات مما يؤدي إلى دورانها، بينما يعتمد تصميم توربينات الرياح داريوس على فرق الضغوط الناتجة عن حركة الرياح (قوة الرفع). وهذا يسمح لسافونيوس بإنتاج عزم دوران أعلى، ولكن بسرعة دوران أقل مقارنة بتلك التي تنتجها توربينات الرياح داريوس يتمتع المزج أو التهجين بين مراوح الرياح صافونيوس- .داريوس بالعديد من المزايا مقارنة بمزايا كل مروحة منفردة فنحصل على كفاءة أفضل من صافونيس وعزم الدوران الناتج أعلى عزم الداريوس

Featured Image

Photo by Greg Rosenke on Unsplash

Photo by Greg Rosenke on Unsplash

Why is it important?

Static analysis is a vital procedure to design a structure due to its ability to predict the structural response to static loading. Moreover, the static analysis is used when the structure is subjected to external displacements. By determining distribution of stresses and strains, engineers can identify weak areas of the structure in developing phase before construction begins, enabling them to make necessary modifications to improve the structure's strength and durability. The analysis helps to ensure that the structure is safe, stable, and can withstand the loads and forces it will experience during its lifetime. يعد التحليل الساكن إجراءً حيويًا لتصميم الإنشاءات نظرًا لمقدرته على التنبؤ باستجابة المنشأة للأحمال الساكنة. علاوة على ذلك، يتم استخدام التحليل الساكن عندما تتعرض المنشأة لإزاحات خارجية من خلال تحديد توزيع الضغوط والانفعالات يمكن للمهندسين تحديد مناطق الضعف في المنشأة في مرحلة التطوير قبل بدء التصميم، مما يمكنهم من إجراء التعديلات اللازمة لتحسين قوة المنشأة ومتانتها. يساعد التحليل على التأكد من أن المنشأة آمنة ومستقرة ويمكنها تحمل الأحمال والقوى التي ستواجهها خلال حياتها

Perspectives