دورة تدريبية في المحاكاة الديناميكية الهوائية لمهندسي توربينات الرياح (أونلاين / عن بعد)

المحور الأول: ليه المحاكاة الديناميكية الهوائية مهمة قبل ما تبدأ التصنيع

• إزاي المحاكاة بتخلي المهندسين يتنبؤوا بأداء التوربين قبل الالتزام ببناء فعلي.
• التوفير في التكلفة والوقت اللي بتقدمه المحاكاة مقارنة باختبار النماذج الفيزيائية.
• دور المحاكاة في تحسين تصميم الشفرات وكفاءة التوربين بشكل عام.

المحور الثاني: أساسيات الديناميكا الهوائية وميكانيكا الموائع

• الرفع والسحب والدفع: القوى الأساسية المؤثرة على التوربين.
• مبادئ شكل الجناح وتصميم الشفرات وكفاءة الدوار.
• أساسيات ميكانيكا الموائع: معادلات نافير-ستوكس ونظرية الطبقة الحدودية.

المحور الثالث: أول خطوة مع CFD لتوربينات الرياح

• ديناميكا الموائع الحسابية كأسلوب نمذجة: الحالة المستقرة مقابل العابرة، وRANS، وLES، وDNS.
• أشهر منصات CFD مثل ANSYS Fluent وOpenFOAM وSTAR-CCM+، وإزاي تجهّز محاكاة أساسية.
• ممارسات توليد الشبكة وتحسينها للحصول على نتائج موثوقة.

المحور الرابع: الشروط الحدودية وجودة الشبكة

• تحديد شروط المدخل والمخرج والسطح بالشكل الصح.
• ليه دقة الشبكة وجودتها بتحدد دقة النتيجة.
• تقنيات التحسين وضمان تقارب المحاكاة.

المحور الخامس: القوى على الشفرة – الرفع والسحب والعزم والقدرة

• إزاي زاوية الهجوم وشكل الجناح وسرعة الرياح بتولّد الرفع والسحب.
• تقنيات لتقليل السحب وزيادة الرفع لتحقيق الكفاءة.
• معامل القدرة (Cp)، وإزاي العزوم الديناميكية الهوائية بتشكّل التصميم الإنشائي للشفرة.

المحور السادس: تأثيرات الاستيقاظ وتخطيط مزرعة الرياح

• إزاي المجال خلف توربين واحد بيأثر على التوربينات اللي وراه.
• نمذجة تأثيرات الاستيقاظ لتحسين وضع التوربينات.
• تقنيات لتقليل خسائر الاستيقاظ في المزرعة كلها.

المحور السابع: تطبيق نظرية زخم عنصر الشفرة (BEM)

• الافتراضات الأساسية اللي بتقوم عليها نظرية BEM.
• حساب الرفع والسحب والدفع على عناصر الشفرة خطوة بخطوة.
• تعديل حسابات BEM مع تغيّر ظروف الرياح وأنظمة التشغيل.

المحور الثامن: دمج BEM مع CFD للحصول على تنبؤات أدق

• ليه دمج BEM مع CFD بيحسّن دقة التنبؤ.
• استخدام نتائج CFD لتحسين حسابات الشفرة القائمة على BEM.
• الفوائد العملية لدمج الطريقتين في سير عمل التصميم.

المحور التاسع: تحسين تصميم الشفرة لرفع الأداء

• الشكل والالتواء وتوزيع الوتر كأدوات للتحسين الديناميكي الهوائي.
• الخوارزميات الچينية وتحسين أسراب الجسيمات وطرق تحسين أخرى.
• موازنة الأداء الديناميكي الهوائي مع سلامة البنية وحدود المواد، وتعظيم التقاط الطاقة عبر سرعات رياح مختلفة.

المحور العاشر: تصميم طرف الشفرة ومكاسب الكفاءة

• الجنيحات ومولدات الدوامات وتصميمات الطرف الأخرى اللي بتقلل خسائر الطرف.
• التخفيف من دوامات الطرف لرفع كفاءة الطاقة.
• العلاقة بين تصميم الطرف وأداء التوربين وتقليل الضوضاء.

المحور الحادي عشر: محاكاة الظروف الواقعية – الاضطراب والتدفق غير المستقر

• ليه الديناميكا الهوائية غير المستقرة زي الهبات والاضطراب والانحراف مهمة للأداء الحقيقي.
• المحاكاة المؤقتة اللي بتراعي تقلبات الرياح في العالم الحقيقي.
• نماذج الاضطراب ومحاكاة قص الرياح لظروف جوية متغيرة.

المحور الثاني عشر: التحقق من نتائج المحاكاة مقابل الواقع

• مقارنة نتائج المحاكاة بالقياسات الميدانية والبيانات التجريبية.
• ممارسات المعايرة اللي بتضمن دقة النموذج.
• التحديات الشائعة في ربط تنبؤات CFD بسلوك التوربين الحقيقي.