7 Thiết kế về kết cấu 1 Quy định chung
7.5Tính toán tả
Phải tính đến các tải như mô tả trong 7.3.1 đến 7.3.4 trong từng trường hợp tải thiết kế. Khi có liên quan, cũng phải tính đến các yếu tố sau:
- nhiễu loạn trường gió do chính các tuabin gió gây ra (vận tốc do rẽ khí gây ra, độ che của cột tháp, v.v...);
- ảnh hưởng của luồng gió ba chiều lên các đặc tính khí động của cánh (ví dụ xoay cánh tuabin ba chiều và tổn thất khí động học đầu cánh);
- hiệu ứng khí động học không ổn định;
- động lực học kết cấu và ghép phối các chế độ rung; - hiệu ứng khí đàn hồi;
- đáp ứng của hệ thống bảo vệ và điều khiển tuabin gió.
Các mô phỏng động sử dụng một mô hình kết cấu động thường được sử dụng để tính các tải tuabin gió. Các trường hợp tải nhất định có đầu vào gió luồng xoáy. Đối với những trường hợp này, tổng thời gian dữ liệu tải phải đủ dài để đảm bảo độ tin cậy thống kê của ước lượng tải đặc trưng. Tối thiểu phải thực hiện sáu lần ngẫu nhiên 10 min (hoặc một giai đoạn 60 min liên tục) đối với mỗi tốc độ gió trung bình tại chiều cao của hub sử dụng trong các mô phỏng. Tuy nhiên, đối với DLC 2.1, 2.2 và 5.1, phải thực hiện ít nhất 12 mô phỏng cho mỗi sự kiện tại tốc độ gió cho trước. Vì các điều kiện ban đầu sử dụng cho các mô phỏng động lực học thường có ảnh hưởng đến thống kê tải trong thời gian đầu của
mô phỏng, nên dữ liệu của 5 s đầu tiên (hoặc lâu hơn nếu cần thiết) sẽ không được xem xét trong khoảng thời gian phân tích bất kỳ liên quan đến đầu vào gió luồng xoáy.
Khi gió luồng xoáy được sử dụng cho các mô phỏng động lực học, phải lưu ý đến độ phân giải của lưới liên quan đến độ phân giải về không gian9 và thời gian.
Trong nhiều trường hợp, các biến dạng hoặc các ứng suất cục bộ đối với các vị trí trọng yếu trong thành phần tuabin gió cho trước đồng thời bị chi phối bởi tải theo nhiều trục. Trong trường hợp này, chuỗi thời gian của tải trực giao là đầu ra của các mô phỏng đôi khi được dùng để xác định các tải thiết kế.
Khi các chuỗi thời gian thành phần trực giao như vậy được sử dụng để tính tải mỏi và tải giới hạn, chúng phải được kết hợp để duy trì cả về pha và độ lớn. Do đó, phương pháp trực tiếp là dựa trên đạo hàm của ứng suất đáng kể theo thời gian. Khi đó, các phương pháp dự báo cực trị và mỏi có thể được áp dụng cho tín hiệu duy nhất này, tránh các vấn đề về kết hợp tải.
Các thành phần tải giới hạn cũng có thể được kết hợp theo cách bảo toàn với giả thiết các giá trị thành phần cực trị xảy ra đồng thời. Trong trường hợp sử dụng tùy chọn này, cả hai giá trị thành phần cực trị lớn nhất và nhỏ nhất phải được áp dụng trong tất cả các kết hợp có thể có để tránh dẫn đến tình trạng không bảo toàn.
Chỉ dẫn về đạo hàm các tải thiết kế cực trị từ các tải đồng thời lấy từ một số lần thực hiện ngẫu nhiên được đưa ra trong Phụ lục H.