Η αίσθηση
επείγοντως που έχουν αποκτήσει τα πράγματα στο ζήτημα
της κλιματικής κρίσης τα τελευταία χρόνια καθιστούν
αναγκαία τη μετάβαση σε εναλλακτικές μορφές ενέργειας
και την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων. Η αιολική
ενέργεια συμβάλλει ήδη σημαντικά στη μείωση των
αρνητικών επιπτώσεων του θερμοκηπίου, ενώ παράλληλα
συμβάλλει στην οικονομική ανάπτυξη σε πολλές χώρες, ως η
κορυφαία λύση κατά της κλιματικής αλλαγής παγκοσμίως.
΄Ομως αν και οι εγκαταστάσεις εκμετάλλευσης της αιολικής
ενέργειας αυξάνονται ραγδαία, η υπεράκτια αιολική
ενέργεια που παράγεται στην Ευρώπη, αποτελεί μόνο το
6,2% της συνολικής εγκατεστημένης αιολικής ενέργειας.
Παρόλα αυτά, τα τελευταία χρόνια η εγκατεστημένη
υπεράκτια αιολική ενέργεια αυξήθηκε κατά περισσότερο από
30% δεδομένου οτι τα οφέλη της είναι προφανή. Επομένως η
ανάγκη για μελέτη τέτοιων κατασκευών οι οποίες είναι
εκτεθειμένες σε πιο ακραίες συνθήκες, αποκτά περισσότερη
σημασία καθώς και η διερεύνηση των παραγόντων που μπορεί
να τις επηρεάζουν, χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης. Για
την εργασία αυτή, λήφθηκε ως φορέας ελέγχου μια
υπεράκτια ανεμογεννήτρια αναφοράς 5 MW η οποία
σχεδιάστηκε από το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών
Ενέργειας (NRELT). Η προσομοίωση του φορέα έγινε για το
τμήμα της βάσης 30 μέτρων, το οποίο βρίσκεται ανάμεσα
στην μεσαία φλάντζα σύνδεσης και τη κατώτερη της
στήριξης. Το τμήμα είναι σχήματος κολουρωνικού. Η
εντατική κατάσταση για την οποία πραγματοποιήθηκαν οι
έλεγχοι της κατασκευής είναι για συνθήκες ανέμου ακραίας
τυρβώδους ροής (ETM) και κανονική κατάσταση θάλασσας με
μέσο επίπεδο θάλασσας (NSS). Για το προσομοίωμα του
κελύφους με πεπερασμένα στοιχεία, έγινε μελέτη σύγκλισης
για την εύρεση του καταλληλότερου πλέγματος. Για τον
έλεγχο της κατασκευής και των παραγόντων που επηρεάζουν
την αντοχή της δημιουργήθηκαν ξεχωριστά προσομοιώματα,
του συμπαγούς κελύφους χωρίς την ύπαρξη ανθρωποθυρίδας
και αυτού με το άνοιγμα. Επιπλέον για τον έλεγχο
ευστάθειας της κατασκευής στις περιπτώσεις που
χρησιμοποιήθηκαν μη γραμμικές αναλύσεις με ύπαρξη
αρχικών ατελειών, έγινε σύγκριση ανάμεσα στις
κατασκευαστικές κλάσεις που προβλέπει ο Ευρωκώδικας για
το μέγεθός τους, καθώς και του σχήματός τους, σύμφωνα με
την ιδιομορφή από την οποία θα προκύψει η δυσμενέστερη
περίπτωση αντοχής. Παράλληλα δόθηκαν και οι μορφές
αστοχίας που προέκυψαν από τις μη γραμμικές αναλύσεις με
τα αποτελέσματα να δείχνουν οτι αυτή καθορίζεται από τη
εμφάνιση τοπικού λυγισμού. Τέλος έγινε διερεύνηση της
επίδρασης του πλάτους των ενισχύσεων στην ανθρωποθυρίδα.
Η ενίσχυση που ελέγχθηκε αποτελεί την πιο απλή μορφή που
μπορεί να εφαρμοστεί και είναι το περιμετρικό πλαίσιο.
Εξετάστηκε το κατά πόσο η συγκεκριμένη ενίσχυση μπορεί
από μόνη της και με τι επιφάνεια, να αντισταθμίσει την
αντοχή που χάθηκε από την ύπαρξη της θυρίδας ή έστω να
την προσεγγίζει ικανοποιητικά.
|
|