جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای کیوان منش)
موضوع: طراحی و بهینه سازی ابعادی سیستم کایت انرژی
ارائه دهنده: بهنام کیوان منش
استادان راهنما: دکتر سعید بهبهانی – دکتر مهدی کشمیری
استادان داور: دکتر سعید ضیایی راد – دکتر محمد دانش
چکیده:
در سال‌های اخیر، سیستم‌های انرژی باد هوابرد مورد توجه جامعه دانشگاهی و کارآفرینی رو به رشد قرار گرفته‌اند. هدف این فناوری‌ها برداشت نیرو از باد در ارتفاع بالاتر نسبت به توربین‌های بادی معمولی است. چنین بادهایی به طور کلی قوی‌تر و سازگارتر هستند و در نتیجه انرژی تولیدی بیشتری نیز از آنها بدست می‌آید. یکی از روش‌های مورد استفاده برای بهره مندی از این انرژی، استفاده از کایت انرژی در ارتفاعات بالا به منظور ایجاد توان می‌باشد. در این روش، کایت مهار شده با طناب که از سوی دیگر به ژنراتور متصل است، در اثر نیروی باد و گشتاورهای اعمالی از طرف آن به پرواز در می‌آید. کایت مورد نظر با اعمال نیروی برآ از طرف باد یک مسیر 8-لاتین مانند را طی می‌کند که باعث کشش در طناب می‌شود. سپس ژنراتوری که بر روی زمین قرار دارد به حرکت درآمده و انرژی الکتریکی حاصل می‌شود. در پژوهش ارائه شده، کایت انرژی مورد نظر شبیه به هواپیماهای بدون سرنشین در نظر گرفته می‌شود. با مدل سازی و شبیه سازی کایت صلب طراحی شده و همچنین کنترل مناسب زاویه بالک‌ها، سیستم بطور پایدار مسیر مطلوب را طی می‌کند. برای مدل سازی و استخراج ضرایب آئرودینامیکی کایت نیز از نرم افزار"xflr5" استفاده می‌شود که با استفاده از آنها گشتاورها و نیروهای آئرودینامیکی بدست می‌آیند. طی یک چرخه حرکت کایت، پارامترهای مختلف که تغییر آنها اثرات ملموس و موثری بر عملکرد سیستم کایت انرژی می‌گذارند و عمدتاً مربوط به هندسه کایت، ابعاد سیستم و همچنین ضرایب کنترلی هستند، با استفاده از الگوریتم فرااکتشافی ژنتیک و در بازه‌های مجاز تغییرات، به منظور استحصال حداکثر انرژی و همچنین صرفه جویی در زمان و هزینه‌های سیستم، به طور همزمان بهینه سازی می‌شوند. لازم به ذکر است که این شبیه سازی بصورت برون خط صورت می‌گیرد و نتایج بدست آمده از این بهینه سازی بعنوان مقادیر انتخابی برای تجاری سازی کایت در مراحل بعدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.