Large wind turbine blades are being

Large wind turbine blades are being developed at lengths of 75e100 m, in order to improve energy
capture and reduce the cost of wind energy. Bending loads in the inboard region of the blade make large
blade development challenging. The “biplane blade” designwas proposed to use a biplane inboard region
to improve the design of the inboard region and improve overall performance of large blades. This paper
focuses on the design of the internal “biplane spar” structure for 100-m biplane blades. Several spars
were designed to approximate the Sandia SNL100-00 blade (“monoplane spar”) and the biplane blade
(“biplane spar”). Analytical and computational models are developed to analyze these spars. The
analytical model used the method of minimum total potential energy; the computational model used
beam finite elements with cross-sectional analysis. Simple load cases were applied to each spar and their
deflections, bending moments, axial forces, and stresses were compared. Similar performance trends are
identified with both the analytical and computational models. An approximate buckling analysis shows
that compressive loads in the inboard biplane region do not exceed buckling loads. A parametric analysis
shows biplane spar configurations have 25e35% smaller tip deflections and 75% smaller maximum root
bending moments than monoplane spars of the same length and mass per unit span. Root bending
moments in the biplane spar are largely relieved by axial forces in the biplane region, which are not
significant in the monoplane spar. The benefits for the inboard region could lead to weight reductions in
wind turbine blades. Innovations that create lighter blades can make large blades a reality, suggesting
that the biplane blade may be an attractive design for large (100-m) blades.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ใบพัดกังหันลมขนาดใหญ่จะได้รับการพัฒนาที่ความยาว 75e100 เมตร เพื่อเพิ่มพลังงานจับภาพ และลดต้นทุนของพลังงานลม ดัดโหลดในภูมิภาค inboard ของให้ใบมีดขนาดใหญ่ท้าทายพัฒนาใบมีด Designwas "ใบมีด biplane" เสนอใช้ภูมิภาค inboard biplaneการปรับปรุงการออกแบบภาค inboard และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของใบมีดขนาดใหญ่ กระดาษนี้เน้นการออกแบบภายในโครงสร้าง "biplane spar" สำหรับใบมีด biplane 100 m Spars หลายออกแบบมาให้ประมาณ biplane ใบมีดและใบมีด SNL100 ชาติซานเดีย-00 ("monoplane spar")("biplane spar") มีพัฒนาแบบจำลองการวิเคราะห์ และคำนวณเพื่อวิเคราะห์ spars เหล่านี้ ที่ต่ำสุดรวมศักยภาพพลังงาน วิธีการใช้รูปแบบวิเคราะห์ แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ใช้คานจำกัดองค์ประกอบกับวิเคราะห์เหลว กรณีโหลดง่ายถูกกับแต่ละ spar และของพวกเขาdeflections ดัดช่วงเวลา กองแกน และความเครียดมีการเปรียบเทียบ มีแนวโน้มประสิทธิภาพคล้ายกันระบุ มีทั้งรูปแบบการวิเคราะห์ และคำนวณ แสดงการวิเคราะห์ buckling โดยประมาณโหลดที่โหลด compressive ในภูมิภาค inboard biplane ไม่เกิน buckling วิเคราะห์แบบพาราเมตริกแสดง biplane spar โครงมี 25e35% ขนาดเล็กแนะนำ deflections และรากสูงสุด 75% มีขนาดเล็กดัดนี่กว่า spars monoplane ความยาวและมวลต่อหน่วยระยะ รากดัดช่วงเวลาใน biplane spar จะปลดปล่อย โดยกองกำลังตามแนวแกนในภูมิภาค biplane ซึ่งไม่ใช่ส่วนใหญ่สำคัญใน monoplane spar ประโยชน์สำหรับภูมิภาค inboard อาจนำไปสู่การลดน้ำหนักในลมใบพัด นวัตกรรมที่สร้างใบพัดมีน้ำหนักเบาสามารถทำให้ใบมีดขนาดใหญ่เป็นจริง แนะนำให้ใบมีด biplane อาจจะออกแบบใบมีด (100 เมตร) ขนาดใหญ่น่าสนใจ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ใบพัดกังหันลมขนาดใหญ่ที่มีการพัฒนาที่ความยาวของ 75e100 เมตรเพื่อที่จะปรับปรุงการใช้พลังงาน
จับและลดค่าใช้จ่ายของการใช้พลังงานลม ดัดโหลดในภูมิภาคบอร์ดของใบมีดขนาดใหญ่ทำให้
การพัฒนาใบมีดที่ท้าทาย "เครื่องบินใบมีด" designwas เสนอให้ใช้เขตบอร์ดเครื่องบิน
เพื่อปรับปรุงการออกแบบของภูมิภาคบอร์ดและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมของใบมีดขนาดใหญ่ บทความนี้
มุ่งเน้นไปที่การออกแบบภายใน "หมัดเครื่องบิน" โครงสร้างใบพัดเครื่องบิน 100 เมตร เสากระโดงหลาย
ได้รับการออกแบบที่ใกล้เคียงกับใบมีดซานเดีย SNL100-00 ("สปาร์ monoplane") และใบมีดเครื่องบิน
("เครื่องบินหมัด") รูปแบบการวิเคราะห์และการคำนวณที่มีการพัฒนาในการวิเคราะห์เสากระโดงเรือเหล่านี้
รูปแบบการใช้วิธีการวิเคราะห์ขั้นต่ำของพลังงานที่มีศักยภาพทั้งหมด; รูปแบบการคำนวณที่ใช้
คานองค์ประกอบ จำกัด ที่มีการวิเคราะห์แบบตัดขวาง กรณีโหลดง่ายถูกนำไปใช้กับแต่ละหมัดของพวกเขาและ
การโก่งตัวช่วงเวลาดัดกองกำลังตามแนวแกนและความเครียดเปรียบเทียบ แนวโน้มผลการดำเนินงานที่คล้ายกันจะ
ยึดติดกับรูปแบบทั้งการวิเคราะห์และการคำนวณ การวิเคราะห์การคาดประมาณแสดง
ที่โหลดอัดในภูมิภาคเครื่องบินบอร์ดไม่เกินโหลดโก่ง การวิเคราะห์ตัวแปร
แสดงให้เห็นถึงการกำหนดค่าหมัดเครื่องบินมี 25e35% โก่งตัวปลายมีขนาดเล็กและมีขนาดเล็กลง 75% รากสูงสุด
ช่วงเวลาดัดกว่าเสากระโดงเรือ monoplane ของความยาวเดียวกันและมวลช่วงต่อหน่วย รากดัด
ในช่วงเวลาที่เครื่องบินหมัดโล่งใจส่วนใหญ่โดยกองกำลังตามแนวแกนในภูมิภาคเครื่องบินที่ไม่ได้
มีนัยสำคัญในสปาร์ monoplane สิทธิประโยชน์สำหรับภูมิภาคบอร์ดอาจนำไปสู่การลดน้ำหนักใน
ใบพัดกังหันลม นวัตกรรมที่สร้างใบมีดมีน้ำหนักเบาสามารถทำให้ใบมีดขนาดใหญ่ความเป็นจริงบอก
ว่าใบเครื่องบินอาจจะเป็นที่น่าสนใจสำหรับการออกแบบขนาดใหญ่ (100 เมตร) ใบมีด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ขนาดใหญ่ใบกังหันลมจะถูกพัฒนาในความยาวที่ 75e100 M เพื่อปรับปรุงพลังงาน
จับและลดต้นทุนของพลังงานลม แรงดัดในภูมิภาคของของใบมีดให้พัฒนาใบมีดใหญ่
ท้าทาย " เครื่องบินใบพัด " มีเสนอให้ใช้เครื่องบินปีกสองชั้นของภูมิภาค
เพื่อปรับปรุงการออกแบบของภูมิภาคและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของใบมีดขนาดใหญ่นี้กระดาษ
เน้นการออกแบบของภายใน " เครื่องบินปีกสองชั้น 100-m Spar " โครงสร้างของใบ หลายสปาร์
ออกแบบประมาณซานเดีย snl100-00 ใบมีด ( " เครื่องบินปีกเดียวสู้ " ) และเครื่องบินใบพัด
( " เครื่องบินต่อสู้ " ) รูปแบบการวิเคราะห์และการคำนวณได้ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อวิเคราะห์สปาร์เหล่านี้
แบบจำลองใช้วิธีการติดต่อกันรวมศักยภาพพลังงานแบบจำลองการคำนวณใช้วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ในการวิเคราะห์
คานแบบภาคตัดขวาง ง่ายเพื่อใช้ในการประลองแต่ละกรณีโหลดและโมเมนต์ดัดการโก่งตัวของ
, แกนบังคับ และความเครียดที่ถูกเปรียบเทียบ แนวโน้มการปฏิบัติที่คล้ายกัน
พร้อมระบุทั้งวิเคราะห์และคำนวณแบบ การวิเคราะห์การโก่งเดาะโชว์
โดยประมาณที่กำลังโหลดในภูมิภาคของเครื่องบินปีกสองชั้นไม่เกินโก่งงอ . a
การวิเคราะห์พารามิเตอร์แสดงเครื่องบินชกแบบมี 25e35 % มีขนาดเล็กปลาย deflections และ 75% ที่มีราก
โมเมนต์ดัดสูงสุดมากกว่าเครื่องบินปีกเดียวสปาร์ของความยาวและช่วงเดียวกันมวลต่อหน่วย รากดัด
ช่วงเวลาในเครื่องบินปีกสองชั้นสู้ส่วนใหญ่จะโล่งใจโดยแกนบังคับเครื่องบินในภูมิภาค ซึ่งไม่ใช่
ที่สําคัญในเครื่องบินปีกเดียว Spar ประโยชน์สำหรับภูมิภาคของ อาจนำไปสู่การลดน้ําหนักใน
ใบกังหันลม . นวัตกรรมที่สร้างใบเบาสามารถทำให้ใบมีดขนาดใหญ่จริง แนะนำว่า เครื่องบินใบพัด
อาจจะมีการออกแบบที่น่าสนใจสำหรับขนาดใหญ่ ( 100-m ) ใบมีด