Reliability analysis of a wind turbine blade

In the context of sustainable development, faced with the dual global challenge of the imminent depletion of fossil energy resources and the negative impact of fossil fuels on the environment, the use of renewable energy is becoming a good alternative. Today, the installation of wind farms around the world is booming, and aerodynamic research on wind turbines is highly specialized. Using Computational Fluid Dynamics (CFD), it is possible to assess the influence of loads on the aerodynamic performance of the wind turbine. To improve its performance and reliability, a good modelling of the airflow around the turbine is very important. In this paper, the study is divided into three parts: Firstly, the aerodynamic study of the blade was carried out with ANSYS CFX. Secondly, the modal analysis in pre-stressed mode was performed to find the natural frequencies of the blade with ANSYS MECHANICAL. The last part is devoted to the study of the reliability of the wind turbine blade with FORM and SORM methods developed with a MATLAB code.

Dans le cadre du développement durable, face au double défi planétaire posé par l’épuisement imminent des ressources énergétiques fossiles et l’impact négatif de ces dernières sur l’environnement, l’utilisation des énergies renouvelables devient une bonne alternative. Aujourd’hui, l’installation de parcs éoliens dans le monde entier est en plein essor, et la recherche aérodynamique sur les éoliennes est hautement spécialisée. Grâce à la dynamique des fluides numérique (CFD), il est possible d’évaluer l’influence des charges sur les performances aérodynamiques de l’éolienne. Pour améliorer ses performances et sa fiabilité, une bonne modélisation de l’écoulement de l’air autour de l’éolienne est très importante. Dans cet article, l’étude est divisée en trois parties : Premièrement, l’étude aérodynamique de la pale a été réalisée avec ANSYS CFX. Deuxièmement, l’analyse modale en mode précontraint a été effectuée pour trouver les fréquences naturelles de la pale avec ANSYS MECHANICAL. La dernière partie est consacrée à l’étude de fiabilité de la pale de l’éolienne avec les méthodes FORM et SORM développées avec un code MATLAB.

Wind energy ANSYS Reliability FORM SORM

Énergie éolienne ANSYS Fiabilité FORM SORM