QBlade v2 طراحی و شبیه سازی توربین های بادی

QBlade یک نرم افزار تخصصی برای طراحی، تحلیل و شبیه سازی توربین های بادی است که فرایند مهندسی را از مدل سازی ایرفویل و پره تا تحلیل عملکرد روتور و شبیه سازی کامل توربین پوشش میدهد. این نرم افزار برای توربین های محور افقی و محور عمودی توسعه یافته و مدل های آیرودینامیکی، سازه ای و هیدرودینامیکی را در یک محیط یکپارچه در اختیار مهندسان قرار میدهد.

در بخش آیرودینامیک، QBlade امکان ایجاد یا وارد کردن پروفیل های ایرفویل، تولید داده های قطبی، برون یابی قطبی تا ۳۶۰ درجه و طراحی هندسه پره را فراهم میکند. تحلیل های BEM برای ارزیابی سریع عملکرد روتور و توربین استفاده میشوند و روش های پیشرفته تر مانند Lifting Line Free Vortex Wake نیز برای بررسی رفتار جریان و اثرات ویک قابل استفاده هستند.

QBlade در مدل سازی توربین میتواند رفتار آیرودینامیکی و سازه ای را به صورت کوپل شده شبیه سازی کند. مدل های تیر Euler-Bernoulli و Timoshenko، کابل های سازه ای، سیستم های کنترلی و زیرسازه های ثابت یا شناور امکان بررسی بارهای آیرودینامیکی، اینرسی، گرانشی، ژیروسکوپی و هیدرودینامیکی را در شبیه سازی های چندفیزیکی فراهم میکنند.

این نرم افزار برای پروژه های توربین بادی خشکی و فراساحلی، طراحی پره و روتور، ارزیابی عملکرد، تحلیل آیرودینامیکی، مطالعات سازه ای و شبیه سازی نیروگاه های بادی کاربرد دارد. QBlade در نسخه های Community Edition و Enterprise Edition ارائه میشود؛ نسخه Enterprise قابلیت هایی مانند شبیه سازی چند توربین، پیش پردازش DLC مطابق IEC، تحلیل مودال، اجرای دسته ای و امکانات عملکردی بیشتر را در اختیار پروژه های تجاری قرار میدهد.

قابلیت های نرم افزار QBlade

• تحلیل ایرفویل | Airfoil Analysis
  تولید و تحلیل داده های آیرودینامیکی ایرفویل و ایجاد منحنی های برآ، پسا و گشتاور برای استفاده در طراحی پره.
• برون یابی قطبی | Polar Extrapolation
  تکمیل داده های آیرودینامیکی ایرفویل در بازه وسیع زاویه حمله و تولید Polars مناسب برای شبیه سازی توربین.
• طراحی پره | Blade Design
  مدل سازی هندسه پره های توربین محور افقی و عمودی با تعریف پارامترهایی مانند وتر، پیچش، شعاع و ایرفویل.
• تحلیل عملکرد روتور | Rotor Performance Analysis
  محاسبه عملکرد روتور و بررسی پارامترهایی مانند ضریب توان، ضریب گشتاور و نسبت سرعت نوک.
• تحلیل BEM | Blade Element Momentum Analysis
  تحلیل سریع عملکرد روتور و توربین با روش BEM برای طراحی اولیه، برآورد تولید انرژی و مطالعات پارامتریک.
• تحلیل ویک آزاد | Free Vortex Wake Analysis
  مدل سازی سه بعدی و ناپایای ویک با استفاده از روش Lifting Line Free Vortex Wake برای بررسی دقیق تر رفتار جریان پشت روتور.
• تحلیل آیروالاستیک | Aeroelastic Simulation
  کوپل رفتار آیرودینامیکی و سازه ای برای محاسبه پاسخ دینامیکی پره، برج و سایر اجزای توربین.
• مدل سازی هیدرودینامیکی | Hydrodynamic Modeling
  محاسبه بارهای هیدرودینامیکی و اثر امواج و جریان برای توربین های فراساحلی ثابت و شناور.
• شبیه سازی سیستم کنترل | Controller Integration
  اتصال کنترلرهای توربین از طریق رابط های استاندارد و اعمال فرمان های کنترلی در هر گام زمانی شبیه سازی.
• تحلیل چند توربینه | Multi-Turbine Simulation
  شبیه سازی همزمان چند توربین و بررسی برهم کنش ویک و عملکرد توربین ها در آرایش نیروگاه بادی.

ماژول ها و افزونه های مهم QBlade

• ماژول Airfoil
  ایجاد، ویرایش، وارد کردن و آماده سازی پروفیل های ایرفویل مورد استفاده در طراحی پره.
• ماژول Airfoil Analysis
  تحلیل ایرفویل و تولید Polar برای محاسبات آیرودینامیکی روتور.
• ماژول Blade Design
  تعریف هندسه و ساختار آیرودینامیکی پره های HAWT و VAWT.
• ماژول BEM / DMS-AC
  تحلیل عملکرد توربین های محور افقی با BEM و توربین های محور عمودی با DMS/AC.
• ماژول Turbine Definition
  تعریف مدل توربین، مشخصات روتور، مدل آیرودینامیکی، سازه و پارامترهای عملیاتی.
• ماژول Controller Integration
  اتصال کنترلر خارجی و اعمال ورودی و خروجی کنترلی در شبیه سازی توربین.
• ماژول Substructure Modeling
  مدل سازی برج، فونداسیون، سازه های فراساحلی، شناورها، خطوط مهاربندی و اجزای هیدرودینامیکی.
• ماژول Simulation
  تعریف شرایط باد و موج، تنظیمات دینامیکی، رویدادهای عملیاتی و اجرای شبیه سازی های توربین.
• ماژول Simulation Postprocessing
  پردازش نتایج، استخراج متغیرها، ترسیم نمودارها، فیلتر داده ها و تحلیل خروجی های شبیه سازی.
• رابط Software in Loop | SIL
  اتصال QBlade به محیط های خارجی و اجرای مدل های کنترلی یا اسکریپت های سفارشی در چرخه شبیه سازی.

کاربردهای تخصصی در صنایع

• صنایع توربین بادی خشکی
  طراحی و ارزیابی آیرودینامیکی پره و روتور و شبیه سازی عملکرد توربین های بادی نصب شده در خشکی.
• صنایع توربین بادی فراساحلی
  مدل سازی توربین های ثابت و شناور، زیرسازه، مهاربندی، امواج و بارهای هیدرودینامیکی در پروژه های دریایی.
• صنایع تولید تجهیزات انرژی بادی
  طراحی و بهینه سازی ایرفویل، پره، روتور و اجزای توربین و ارزیابی عملکرد طرح های جدید.
• نیروگاه های بادی
  تحلیل عملکرد توربین ها، بررسی برهم کنش ویک و شبیه سازی آرایش چند توربینه در مطالعات نیروگاه.
• صنایع تجهیزات دریایی و انرژی دریایی
  تحلیل توربین های محور عمودی و سامانه های انرژی جریان آب با مدل سازی آیرودینامیکی و هیدرودینامیکی.
• صنایع تحقیق و توسعه انرژی های تجدیدپذیر
  توسعه و ارزیابی طرح های جدید توربین، پره، سیستم کنترل و مدل های چندفیزیکی در چرخه طراحی مهندسی.

برای مشاهده اطلاعات کامل نرم افزار QBlade جهت طراحی نیمه‌رسانا و تراشه به اینجا مراجعه کنید. در ادامه عکس هایی از محیط این نرم افزار نشان می دهیم.