Il Bar dell'Ingegneria

Ashes - Calcolo turbine eoliche

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  1. afazio
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    Oggi ho provato a generare un modello di vento turbolento Kaimal secondo IEC61400 utilizzando Ashes.
    La procedura per la creazione del modello è accessibile direttamente da menù.
    Viene proposta la seguente finestra

    7Qx6514

    Variando i dati di input viene immediatamente calcolato lo spazio richiesto su disco ed il tempo di elaborazione.
    Nell'esempio mostrato, per la generazione di un Kaimal di 10 minuti con tempo di campionamento pari a 0.05 secondi, in una griglia di 7x7=49 punti, è necessario uno spazio di 165 MB ed un tempo di elaborazione di 2700 secondi pari a 45 minuti circa.
    Mi sono quindi chiesto quanto spazio serve e quanto tempo per una griglia di 9x9 punti?

    Ecco la risposta:

    iSH1sZL

    quasi mezzo Giga e 38700 secondi che equivalgono a circa 38700/3600=10.75 ore, praticamente mezza giornata solo per generare miliardi di numeri che serviranno poi nell'analisi della turbina.

    Ecco allora che la domanda posta in questo volantino che vi mostro non è proprio fuori dal mondo: Cosa fai quando hai 15 milioni di casi di carico?

    2PXURmQ

    Un numero cosi spropositato di dati per simulare un vento turbolento deriva dalle due opzioni:
    tempo di simulazione: 600 secondi = 10 minuti
    intervallo di campionamento : 0.05 secondi
    In questo modo avremo 1/0.05= 20 dati per secondo, 20*600 = 12000 dati per ogni punto
    Considerando 100 punti avremo 1200000 (un milione e duecentomila) dati per ogni componente di velocità. Moltiplicato per le tre componenti otteniamo 3600000 dati (3,6 milioni).
    Considerando poi che da norma si deve considerare un angolo di flusso verticale pari a +8°, 0° e -8° il numero di dati sale a circa 11000000 (11 milioni)

    Non è possibile considerare una durata di simulazione inferiore ai 10 minuti poiché è il tempo imposto dalla norma ed è anche il tempo base su cui si media la velocità che poi assumiamo nei calcoli. Anzi qualche interpretazione più restrittiva potrebbe imporre una durata di simulazione pari a 20 minuti.

    Infine l'intervallo di campionamento dipende dalla prima frequenza di vibrazione delle pale. Questa, considerando la flessibilità e la lunghezza delle pale, si attesta mediamente intorno ai 5 - 6 Hz. Il tempo di campionamento deve essere pari almeno alla metà del primo periodo di vibrazione delle pale, altrimenti non si riuscirebbe a cogliere una forzante significativa.
    Quindi, per frequenza pari a 6 Hz abbiamo:
    T= 1/6=0.166 secondi
    da cui il tempo di campionamento t=0.166/2 = circa 0.08 secondi.

    Naturalmente non ho proceduto alla creazione del modello. Troppo tempo e spazio.
     
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14 replies since 7/4/2016, 06:46   779 views
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