research centers


Search results: Found 29

Listing 1 - 10 of 29 << page
of 3
>>
Sort by

Article
Modeling and Performance of a Wind Turbine
نمذجة واداء توربين ريحي

Author: Wissam Hashim Khalil وسام هاشم خليل
Journal: Anbar Journal of Engineering Sciences مجلة الأنبار للعلوم الهندسية ISSN: 19979428 Year: 2007 Volume: 1 Issue: 1 Pages: 116-130
Publisher: University of Anbar جامعة الانبار

Loading...
Loading...
Abstract

The dynamics of wind turbine has to be studied carefully to avoid unpredictable outputs and to make sure that consistent and efficient power is supplied according to the load requirements. There is a great and urgent necessity to increase the efforts in the development of the researches of the renewable energy to decrease the dependency on the conventional ones. The objective of this research is to make a contribution to the ongoing wind turbine research in the area of modeling, which is the first step required for the control and implementation of wind turbines. The wind turbine transfer function is derived and its performance has been established using the MATHLAB Software. This research provided a different approach to wind turbine modeling methodology. The results of this research may be used in another step for completing the control process of the wind turbine.

من الضروري أن يتم العناية بدراسة ديناميكية التوربينات الريحية لتجنب النواتج (المخرجات) غير المتوقعة ولضمان توافق وكفاءة القدرة المجهزة وفقاً لمتطلبات الحمل. هناك حاجة كبيرة وملحة لزيادة الجهود المبذولة لتطوير البحوث في مجال الطاقة المتجددة وذلك لتقليل الاعتماد على الطاقات التقليدية. الغرض من البحث هو وضع اسهامة في تطوير بحوث التوربينات الريحية في مجال النمذجة (modeling) والتي تعتبر الخطوة الأساسية الأولى اللازمة للسيطرة على عمل التوربينات الريحية. تم اشتقاق دالة الانتقال (transfer function) للتوربين الريحي وتم حساب أدائه باستخدام (MATHLAB). يعطي هذا البحث مفهوم مختلف لطريقة نمذجة التوربين الريحي، النتائج التي تم الحصول عليها في هذا البحث يمكن استخدامها في الخطوة التالية لإكمال السيطرة على أداء التوربين الريحي.

Keywords

Wind Turbine --- Modeling --- Performance --- MATHLAB


Article
Design and fabricate of tiny wind turbine in Tikrit - Iraq
تصميم وتصنيع منظومة صغيرة لتوليد الطاقة الكهربائية من الرياح في تكريت - العراق

Loading...
Loading...
Abstract

The DC electric Power system depending on Horizontal-Axis Wind Turbine (HAWT), designed and manufactured by using and assembling an available low cost materials several primary and secondary parts of the system are modified to gam a good result's on producing electric power, we are capable to get 15 V (DC) . It is as found that when wind speed is of 6.2 m/sec ,route per minute is 100 rpm, power coefficient C_(P ) is 0.5 and the gain power is 20 W.

تم تصميم وتصنيع نظام لتوليد كهرباء التيار المستمر من طاقة الرياح، وذلك باستخدام مواد منخفضة التكلفة متاحة في الأسواق حيث يتكون هذا النظام من عدة أجزاء، منها الأجزاء الأساسية، والأجزاء الثانوية حيث قمنا بتحوير العديد من الأجزاء. وتمكنا من الحصول على نتائج جيدة للنظام في إنتاج قدرة كهربائية وتمكنا من الحصول على جهد كهربائي قدره (V DC (15. وجدنا عندما تكون سرعة الرياح (m/s6.2)، فأن عدد الدورات في الدقيقة (rpm100)، ومعامل قدرة C_P= (0. 5) كسب قدرةW) 20).


Article
THEORETICAL STUDY FOR AERODYNAMIC PERFORMANCE OF HORIZONTAL AXIS WIND TURBINE

Authors: Saad T. Hamidi --- Mohamed A. Fayad
Journal: AL-TAQANI مجلة التقني ISSN: 1818653X Year: 2011 Volume: 24 Issue: 8 Pages: E113-E124
Publisher: Foundation of technical education هيئة التعليم التقني

Loading...
Loading...
Abstract

This work is based on theoretical mathematical model of aerodynamic forces acting on the blades of horizontal axis wind turbine and influence of different parameters on power efficiency and energy production has been investigated. It has been chosen an profile airfoil type NACA 2410 with different parameters (number of turbine blades (2–5), tip speed ratio (4–20) and ratio of coefficient forces (25–100)). Evaluation these parameters by using iterative solution and obtained a good results for turbine efficiency (0.45-0.51) when the number of blade is (3) and local tip speed ratio (5-7) with coefficient force (100) for chosen profile airfoil.

هذا العمل يعتمد على النموذج الرياضي النظري لقوى الايروديناميك الهوائية التي تتصرف على ريشة توربين هوائي ذو المحور الافقي وتأثير العوامل المختلفة على كفاءة التوربين والطاقة المنتجة المتحققة . تم اختيار شكل لريشة انسيابية نوع NACA 2410 واخضاعها لعوامل مختلفة ( عدد الريش التوربين ) 5-2 ( نسبة السرعة الرئسية للتوربين ) ( 20-4نسبة معامل القوى الايروديناميك ( 100-25 ). تم اجراء تقيم لهذة العوامل باستخدام طريقة الحل التكراري والحصول على نتائج جيدة لكفاءة التوربين ( 0.51-0.45 ) عندما يكون عدد ريش التوربين ) 3 ( و نسبة السرعة الرئسية ( 7-5 ) وبمعامل قوى ايروديناميكي ) 100 ( للشكل الذي تم اختيارة


Article
Design a Position Control of the Blade Pitch Angle for Variable Speed Wind Turbine Generators
تصميم دائرة سيطرة على زاوية تثبيت ريشة مروحة مولدات الطاقة الكهربائية من الرياح ذو السرع المتغيرة

Author: Roshen T. Ahmed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2009 Volume: 27 Issue: 13 Pages: 2474-2488
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Variable speed wind turbine generators are more powerful than constantspeed turbines. However the unstable wind speed causes the variable speed machine to have variable voltage and frequency. The quality of power can be improved if a suitable control technique is usedin the system, the fluctuating wind generator output needs to be controlled, for this reason one needs to study the dynamic characteristics of the combined wind generator system. Better control design can be designed for more dynamic performance. Blade pitch control of the fan is discussed here in this research by using rotarypotentiometers for position control and some tests is done in control laboratory as a simulation of the position control.

أن مولدات الطاقة الكهربائية من الرياح ذات السرع المتغيرة يمكن أن تعطينا قدره وكفاءة أكثر من مولدات الطاقة الكهربائية بواسطة الرياح ذات السرع الثابتة, وبما إن الرياح تهب وتتغير بصوره غير نظاميه من ناحية السرعة والاتجاه فأن مولدات الطاقة الكهربائية بواسطة الرياح ذات السرع المختلفة سوف تكون الفولتيه الخارجة والتردد أيضا متغيرة. لذلك لابد من وجود نظام سيطرة على تلك القيم الخارجة لجعلها مستقره ولأجل التوصل إلى أحسن اختيار وتصميم لمنظومة السيطرة المستخدمة يجب دراسة الخصائص الديناميكية لتلكالمولدات. إحدى هذه الطرق هي طريقه السيطرة على زاوية تثبيت ريشه المروحة، في هذا البحث استخدمنا مقاومة متغيرة دائرية الشكل(بوتنشوميتر) وقد تم أجراء بعض التجارب ألمختبريه في مختبر السيطرة على هذه الطريقة للسيطرة على الزاوية(زاوية تثبيت الريشة).


Article
Improvement of Vertical Savonius Wind Turbine Performance
تحسین أداء توربین الھواء العمودي سوفینیس

Author: Mohammed Hassan Ali Al –Musawi
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 14 Part (A) Engineering Pages: 2596-2610
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This work presents a study of the vertical Savonuis wind rotor, including design,construct, and test, with a new configuration parameters, to improve its performance.The new rotor's parameters consist of two stages-four blades (main andsecondary). The blades are arranged such that, leaving a separation gap between theinner ends of the blade to get the benefit of the air flow reaction energy in the bucketon the exit side, The secondary stage height equals 1/4 of the rotor height. The bladesof the second stages are shifted by 45 degrees from main stage on the same axes.It is expected that the secondary stage assists the starting of the rotor and preventsthe counter torque to appear in the static and dynamic torque cycle.This Savonius rotor turbine was tested on the subsonic wind tunnel model AF100made by TecQuipment Ltd., with the range of wind velocities (U=0 to 20 m/s), on noload, it is found that the rotor started rotation at wind velocity of 1.2 m/s. The test ofstatic torque Ts was done under constant velocity of 12 m/s, and dynamic torque Twas performed under air velocities of (U=10, 12, 14, 16, and 18 m/s).Testing results show that the Savonius rotor turbine can start at low wind velocityfrom any position. The static torque coefficient Cts was improved, with peak to peakvalue of (17.2 – 39) % in the positive range during cycle of α=180º. The maximumpower coefficient approach to (Cp=16% at λ= 0.8). Comparing the performance ofthis turbine with the others show that the power and torque coefficients are improved.


Article
Speed Control of Wind Turbine by Using PID Controller

Authors: Fathi R. Abusief --- Mohammed Abdulla Abdulsada --- Furat A. Abbas
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 1 Pages: 65-71
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, the output frequency of a self excited induction generator (SEIG)driven by wind turbine and supplies static load are controlled. The principle connectionsof wind energy conversion are presented. The dynamic modeling of the wind turbineand its linearization are derived. The PID controller which employed for turbine rotorspeed control and hence the frequency regulation is proposed. The block diagram of theproposed speed control system which consists of speed controller, actuator model andthe turbine linearized model is simulated by Matlab-Simulink software package


Article
Aeroelastic Behavior of a Wind Turbine Blade by a Fluid -Structure Interaction Analysis
تحليل سلوك المرونه الهوائيه لشفرة توربين رياح بأستخدام نموذج للتداخل التام بين المائع والهيكل

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, a numerical model for fluid-structure interaction (FSI) analysis is developed for investigating the aeroelastic response of a single wind turbine blade. The Blade Element Momentum (BEM) theory was adopted to calculate the aerodynamic forces considering the effects of wind shear and tower shadow. The wind turbine blade was modeled as a rotating cantilever beam discretized using Finite Element Method (FEM) to analyze the deformation and vibration of the blade. The aeroelastic response of the blade was obtained by coupling these aerodynamic and structural models using a coupled BEM-FEM program written in MATLAB. The governing FSI equations of motion are iteratively calculated at each time step, through exchanging data between the structure and fluid by using a Newmark’s implicit time integration scheme. The results obtained from this paper show that the proposed modeling can be used for a quick assessment of the wind turbine blades taking the fluid-structure interaction into account. This modeling can also be a useful tool for the analysis of airplane propeller blades.

يتناول البحث الحالي تحليلا لسلوك المرونه الهوائيه لشفرة توربين رياح من خلال بناء نموذج عددي يعتمد مبدأ التداخل التام بين المائع والهيكل. أستخدمت طريقة زخم عنصر الشفره في حساب الأحمال الأيروديناميه المؤثره على شفرة توربين الرياح تحت تأثير القص ووجود البرج . كما تم تمثيل الشفره بعتبه كابوليه دواره بأستخدام طريقة العناصر المحدده في حساب الاهتزازات الناتجه. تمت دراسة أستجابه المرونه الهوائيه للشفره من خلال بناء برنامج حاسوبي بأستخدام الماتلاب يربط بين النموذج الرياضي للقوى الأيروديناميه ونموذج أهتزاز الهيكل من خلال تبادل البيانات بين النموذجين عند كل خطوه زمنيه بصوره تكراريه و بأستخدام طريقة (Newmark) للتكامل الزمني لمعادلات الحركه. أظهرت النتائج المستحصله أمكانية أستخدام النموذج المقترح في أجراء تقييم سريع لشفرات توربين الرياح تحت تأثير التداخل بين المائع والهيكل. كما يمكن الأستفاده من النموذج الحالي في تحليل المرونه الهوائيه لشفرات الطائرات المروحيه.


Article
AN OPTIMAL DESGSIN FOR VARIABLE SPEED WIND TURBINES BASED ON LQG

Author: Dr.emad q. hussien
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2014 Volume: 14 Issue: 1 Pages: 83-97
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, propose an optimal control design for variable speed wind turbine subject to disturbance wind and white noise. The dynamic modeling of the wind turbine and its linearization are derived, and its performance has been established using MATLAB environment.This method includes a description and some discussion of the Kalman state estimator, and application, particularly in the area of wind turbine system, to control the angular speed based on LQG (Linear Quadratic Gaussian). The simulation results show, the proposed LQG controller of the system gives good response and have excellent performance when compare with LQR (Linear Quadratic Regulator) controller

في هذا البحث يقترح التصميم والتحكم الامثل لتورباين الريح متغير السرعة وتحت تأثير الاضطربات الناتجة من سرعة الريح والضوضاء. وقد تم النمذجة الديناميكية لتورباين الريح وتحويلها الى معادلات خطية لغرض اختيار أداء النموذج باستخدام .MATLAB بيئة ان اسلوب البحث يتضمن وصفاً ومناقشة بعض المتغيرات الدوال Kalman وتطبيقها في مجال تورباين الريح لغرض السيطرة على سرعة الدوران باستخدام تقنية. LQG حيث أثبتت النتائج ان مقترح المسيطر للنظام يعطي استجابة جيدة واستقرارية ممتازة مقارنة مع المسيطر . LQR


Article
Vibration Based - Crack Detection in Simplified Wind Turbine Blades Using Artificial Neural Networks
أستخدام أساسيات ألأهتزازات في الكشف عن الشقوق في شفرات توربين الرياح بتقنية الشبكات العصبيه الأصطناعيه

Authors: Mauwafak A. Tawfik --- Mohammed I. Abu-Tabikh --- Farouk O. Hamdoon
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 8 Part (A) Engineering Pages: 2056-2069
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Wind turbine blades are complicated components for inspection by non-destructive techniques because they are multi-layered, have variable thickness and are made of anisotropic materials. This paper proposes the use of Artificial Neural Networks (ANN) for the detection of crack location and crack depth in wind turbine blades. Wind turbine blade is approximated by a laminated composite, cantilever tapered beam with a transverse open surface crack. The natural frequencies which are influenced by crack specifications are obtained by a Finite Element Method (FEM) via ANSYS software. Experimental setup has been developed to validate the results obtained from the finite element software ANSYS. The numerical data obtained from (FEM) are then used to train a feed-forward back propagation neural network using Matlab environment. The input parameters to the neural network are the first three relative natural frequencies, while the output parameters are the relative crack depth and relative crack location. Simulations are carried out to test the performance and the accuracy of the trained network by comparing the results for the crack depth and crack location obtained from (ANN) with those obtained from (FEM). The simulation results show that the proposed Artificial Neural Network can precisely detect the crack location and crack depth.

أن أستخدام التقنيات اللاأتلافيه لفحص شفرات توربينات الرياح يعد معقدا للغايه لكون هذه الشفرات متعددة الطبقات ، ولها سمك متغير ومصنوعه من مواد ذات خواص متباينه. يقترح البحث الحالي استخدام الشبكات العصبيه الأصطناعيه في الكشف عن موقع وحجم الشقوق في شفرات توربينات الرياح . تم في هذا البحث تمثيل الشفره بعتبه كابوليه مستدقه ومصنوعه من مواد متراكبه متعددة الطبقات و تحتوي على شق عرضي مفتوح . تم الحصول على الترددات الطبيعيه للشفره التي تتأثر بطبيعة الشق من خلال طريقة العناصر المحدده باستخدام البرنامج ANSYS)) والتي تم التحقق من صحتها عمليا .وتم أستخدام البيانات العدديه المستحصله من طريقة العناصر المحدده في تدريب الشبكه العصبيه ذات التغذيه الأماميه من خلال بيئة الماتلاب. ان متغيرات الأدخال للشبكه العصبيه هي أول ثلاث ترددات طبيعيه للشفره بيمنا تكون مخرجات الشبكه العصبيه هي الموقع والعمق النسبي للشق المناظره لتلك الترددات المدخله. تم تنفيذ عملية محاكاة لأختبار أداء ودقة الشبكه العصبيه المقترحه من خلال مقارنة النتائج المستحصله من الشبكه العصبيه مع تلك المستحصله من خلال طريقة العناصر المحدده.أثبت نتائج المحاكاة بأن الشبكه العصبيه الأصطناعيه المقترحه قادره على كشف موقع وعمق الشق بدقه عاليه.


Article
Performance Augmenting of a Vertical Axis Wind Turbine using Adaptable Convergent Ducting System
تعزيز أداء التوربين الريحي عمودي محور الادارة باستخدام منظومة معبر هواء تقاربي

Authors: Abdullateef A. Jadallah عبد اللطيف أحمد جاد الله --- Sahar R. Farag سحر راضي فرج --- Jinan D. Hamdi جنان دخيل حمدي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2018 Volume: 14 Issue: 3 Pages: 141-148
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Developments are carried out to enhance the performance of vertical axis wind turbines (VAWT). This paper studies the performance of the ducted wind turbine with convergent duct (DAWT). Basically, the duct technique is utilized to provide the desired wind velocity facing the turbine. Methodology was developed to estimate the decisive performance parameter and to present the effect of the convergent duct with different inlet angles. The ducted wind turbine was analyzed and simulated using MATLAB software and numerically using ANSYS-Fluent 17.2. Result of both approaches were presented and showed good closeness for the two cases of covering angles 12° and 20°, respectively. Results also showed that the convergent duct with an inlet angle 12° and 20° improved the coefficient of performance at a specified tip speed ratio by 25.8% and 33.33% respectively in the productivity of wind turbine.

أجريت دراسات عديدة لتحسين اداء التوربين الريحي العمودي. تناول هذا البحث دراسة تحسين اداء التوربين الريحي عمودي محور الادارة باستخدام معبر هوائي تقاربي. تم تطويع منهجية رياضية تحليلية وعددية باستخدام ANSYS 17.2 لتمكين حساب معامل القدرة والعزم والمتغيرات الحاكمة الاخرى باستخدام زاويتين لمعبر الهواء وبواقع 12ه و 20ه . ان استخدام المعبر بالزاويتين المذكورتين آنفا حقق زيادة في معامل القدرة بواقع 25.8% و 33.33% على التوالي. تم تمثيل تصرف الجريان وحساب معامل القدرة من الحل العددي ومقارنته بنتائج الحل التحليلي واظرهت تطابقا جيدا.

Listing 1 - 10 of 29 << page
of 3
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (29)


Language

English (25)

Arabic and English (4)


Year
From To Submit

2018 (10)

2017 (3)

2016 (3)

2014 (4)

2013 (2)

More...