Home  |  Sitemap  |  Contact  |  Dansk
web_logo
Vindmølle-aerodynamik
Eksperimentelle og numeriske metoder - besøg i ny vindtunnel
LM Glasfiber, Vingen 1, 6640 Lunderskov
Onsdag den 4. oktober  2006, kl. 9.00 - 16.00
09.00 Registrering
09.30 Velkomst
09.35 Præsentation af LM Glasfiber A/S
Steen Broust Nielsen, Marketingchef, LM Glasfiber A/S
09.50 Introduktion til vindkraft
Niels Raben, Vindafdelingen, Energi E2
10.15 Pause
10.45 Målinger og beregninger af vortex-generatorer til vindmølle vinger
Martin Hansen, MEK, DTU
Vortex generatorer anvendes til at kontrollere et grænselag udsat for stigende tryk i strømningsretningen. Sådanne strømninger forekommer bl.a. på vindmølleblade og flyvninger ved store indfaldsvinkler eller for hurtige fly omkring Mach 1, hvor chokinduceret separation kan forekomme. På vindmølleblade er separation meget svært at undgå for den inderste del af bladet, hvor der anvendes meget tykke profiler og hvor indfaldsvinklen altid er meget høj. For at øge virkningen af den inderste den af bladet påklistres der her meget ofte vortex generatorer. Placeringen af vortex generatorerne og geometrien af disse bestemmes udfra empiri og trial and error vindtunnel målinger, hvor man forsøger at optimere placeringen og geometrien ved at måle effekten på opdriften og modstanden. På DTU er der initieret et projekt, hvor ikke blot den integrerede effekt måles, men også den detaljerede strømning bag forskellige vortex generatorer. Dette gøres for at lære strømningen bedre og dermed give designeren bedre forståelse af virkemåden og dermed også bedre baggrund for at foreslå forbedringer. Der vil bl.a. blive vist nogle indledende målinger af strømningen bag vortex generatorer påklistret et bump i en af DTUs små lavhastighedstunneler.
11.10 Lastreduktion af vindmøllevinger
Thomas Buhl, Risø
Præsentationen vil give et overblik over de vigtigste resultater fra Risøs forskning i lastreduktion vha. adaptiv vingegeometri.. Forskningen er udført i det 2 årige ADAPWING projekt og delvist sponsoreret af STVF. Det har til formål at afdække potentialet i at anvende en deformerbar vingebagkant til aflastning af vindmølle komponenter. Der er blevet udviklet en potential-strømnings-model, som er blevet implementeret i en 2D kode. Resultater herfra var overbevisende, og modellen blev derfor implementeret i en 3D aeroelastisk kode. Her viste de numeriske resultater, at udmattelseslasterne på flap-momentet på en 33 meter vinge kunne reduceres med 65% ved at anvende deformerbar vingebagkant på de yderste 11 meter af vingen. Derfor blev der foretaget vindtunnel-eksperimenter til at validere modellen og samtidig validere potentialet for lastreduktion. Et resultat viste at opdriftskoefficienten ændrede sig med 0.14 hvis profilet pitchede fra 7 til 9 grader med inaktiv bagkant, hvorimod opdriftskoefficienten kun ændrede sig 0.025 ved samme pitch bevægelse, men med aktiv bagkant. Dette er en reduktion i ændringen af opdriftskoefficienten på 82%.
11.35 Beregninger på vindmøllevinger med ELLIPSYS
Niels Sørensen, Risø
Modellering af vindmøllers aerodynamik er en vidtspændende disciplin, der strækker sig fra aerodynamikken af de enkelte profilsektioner, over selve rotorens aerodynamik til koblingen med det atmosfæriske grænselag. Gennem de sidste ~15 år er der i et tæt samarbejde mellem Afdeling for Fluid Mekanik DTU og Afdeling for Vindenergi på Risø blevet udviklet en fælles strømningsløser, EllipSys3D. Foredraget vil kort fortælle om selve koden, og relaterede programmer til netgenerering. Der vil blive suppleret med en serie eksempler på anvendelse inden for forskellige applikationer relateret til vindmølleaerodynamik, såsom profil, rotorberegninger samt strømning over terræn.
12.00 Frokost
13.00 Præsentation af LM Glasfibers Vindkanal
Peter Fuglsang, LM Glasfiber A/S
LM Glasfiber har projekteret og opført verdens første vindtunnel, som er skræddersyet til forskning og test af vindmøllevingers aerodynamiske egenskaber. Vindtunnellen repræsenterer en anlægsinvestering på 25 Mkr og skal understøtte LM Glasfibers arbejde med en fortsat optimering af vindmøllevingers energiproduktion. Vindtunnellen blev indviet i Juni 2006 og er nu i regulær drift. Foredraget vil præsentere baggrunden og motivationen for investeringen samt de opstillede krav til design- og performance. Strømningskvaliteten i test sektionen vil blive dokumenteret og eksempler på måleresultater vil blive vist.
13.25 Fremvisning af Vindkanal
14.20 Wind turbine modelling using ANSYS
Dr.-Ing. Robert Meier-Staude 
Dr.-Ing. Martin Kuntz
14.45 Pause
15.00 Anvendelsen af CFD hos Siemens Wind Power
Jesper Lauersen, Siemens Wind Power
Siemens Wind Power A/S anvender i dag CFD beregninger i den aerodynamiske optimering af vindmøllevingerne. CFD'en har vist sig velegnet til bl.a. at estimere 3D effekterne ved vingerod og tip, og er her et alternativ til de traditionelt anvendte BEM koder, der typisk anvender empirisk bestemte korrektionsfaktorer til bestemmelse af strømningerne i disse zoner. For standard vingekonfigurationer hvor BEM koderne er tunet godt ind, er der god overensstemmelse mellem de to typer af koder, hvilket indikerer at CFD koderne kan anvendes i designet af nye vingetyper. Indlægget præsenterer først baggrunden for at anvende CFD i vingedesignet hos Siemens Wind Power A/S, hvorefter eksempler på både 2D profilberegninger og 3D vinge beregninger gives. Slutteligt anføres hvilke praktiske erfaringer, herunder fordele og ulemper som vi indtil videre har haft med indførelsen af CFD i vores daglige arbejde.
15.25 CFD på komplekse sites ved brug ad WindSIM
Søren Holm Mogensen, Vestas Wind Systems A/S
CFD på komplekse sites ved brug ad WindSIM Søren Holm Mogensen, Vestas Wind Systems A/S Man kan altid snakke om vejret... I vindmølleindustrien er vejret blevet endnu vigtigere. Vindmålinger foretages på specielt udvalgte punkter med 40-80m høje master, og en samplingsfrekvens på 3 sekunder. Dette bliver til mange tal på et år for denne position. Normalt er en sådan måling meget præcis og gældende for store afstande for fladt dansk terræn. Men hvad sker der egentligt i et bjergrigt område?? Dette er hvad kompleks terrænmodellering blandt andet går ud: 1) Spare på antallet af målemaster. 2) Hurtigere præcisering af tvivlsomme områder ang vindens turbulens, strømningsvinkel, retning og styrke. 3) Forudsige vinden over et stort komplekst bjergområde (20x20km) ud fra kun en onsite måling. 4) Minimere risici for kunder (mangel på vind => mangel på kWh/år) 5) Minimere risici for producenter (opstilling i høj TI => nedbrud på møller)
15:50 Afslutning
DANSIS - The Danish Society for Industrial Fluid Dynamics     Email: dansis@dansis.dk