Validierte Dynamic Inflow Modelle für inhomogene Einströmung von großen Offshore Windturbinen-Rotoren

Description: Das Projekt DIMOR zielt auf die Verbesserung und Validierung aerodynamischer Modelle für die Auslegung großer Rotoren von Off- und Onshore-Windturbinen, um die Energiegestehungskosten weiter zu senken. Die verbesserte Genauigkeit aerodynamischer Modelle wird die Entwicklungsrisiken sehr großer Windenergieanlagen senken. Die binationale Zusammenarbeit zwischen den Niederlanden und Deutschland unter dem Schirm der SET Wind-Initiative besteht aus zwei komplementären, national geförderten Teilprojekten. In aeroelastischen Simulationen basierend auf der industriell angewandten Blattelementimpulstheorie haben sich erhebliche Unsicherheiten in der Modellierung und eine Überschätzung von Ermüdungslasten aufgrund der stark inhomogenen und dynamischen Einströmung gezeigt. Bei ForWind - Universität Oldenburg sollen avancierte Windkanaluntersuchungen mit einem aktiven Gitter zur Erzeugung realitätsnaher Windfelder mit Scherung, Turbulenz und Böen, einer regelbaren, instrumentierten Modellwindturbine sowie umfangreicher Strömungsmesstechnik durchgeführt werden. Hiermit kann die Lücke zwischen klassischen Windkanalexperimenten in homogener Anströmung und Freifelduntersuchungen gefüllt werden. Aeroelastische Simulationen mit Free Vortex Wake Modellen bei TNO, Niederlande sollen den Datensatz erweitern. Hiermit sollen verbesserte Ingenieurmodelle und deren Implementierung zur genaueren Abbildung des Dynamic Inflow-Effekts in realitätsnaher inhomogener Anströmung erforscht und validiert werden. Die durch den Industriepartner Suzlon Energy Ltd. in Deutschland bzw. den Niederlanden durchgeführte Freifeldexperimente bzw. weitere Simulationsstudien sollen zur Validierung und Bewertung anhand realer Anlagen genutzt werden. Der Einfluss der Verbesserungen auf die Regelung und Lasten soll untersucht werden. Die verbesserten aerodynamischen Modellierungen, die in industrielle Entwurfssoftware implementiert werden können, sollen der gesamten Windenergiebranche zur Verfügung stehen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Oldenburg ? Windgeschwindigkeit ? Zufluss ? Niederlande ? Onshore-Windkraftanlage ? Windkraftanlage ? Energie ? Simulationsmodell ? Modellierung ? Rotor ? Offshore ?

Region: Niedersachsen

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Geldgeber*in)
• Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Physik, ForWind - Zentrum für Windenergieforschung (Betreiber*in)
• Suzlon Energy Ltd. (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)

Time ranges: 2022-06-01 - 2025-05-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Validated Dynamic Inflow Models for Inhomogeneous Inflow of Large Offshore Wind Turbine Rotors
  Description: The DIMOR project aims to improve and validate aerodynamic models for the design of large rotors of offshore and onshore wind turbines in order to further reduce the energy production costs. The improved accuracy of aerodynamic models will reduce the development risks of very large wind turbines. The binational collaboration between the Netherlands and Germany under the umbrella of the SET Wind initiative consists of two complementary, nationally funded subprojects. Aeroelastic simulations based on industrially applied blade element momentum theory have shown significant uncertainties in modeling and an overestimation of fatigue loads due to the highly inhomogeneous and dynamic inflow. At ForWind - University of Oldenburg, advanced wind tunnel investigations will be carried out using an active grid to generate realistic wind fields with shear, turbulence and gusts, a controllable instrumented model wind turbine and extensive flow measurement technology. Hereby, the gap between classical wind tunnel experiments in homogeneous inflow and free field investigations can be filled. Aeroelastic simulations with free vortex wake models at TNO, The Netherlands will extend the data set. This will be used to explore and validate improved engineering models and their implementation to more accurately represent the dynamic inflow effect in realistic inhomogeneous inflow. The free field experiments carried out by the industrial partner Suzlon Energy Ltd. in Germany and the Netherlands, respectively, and further simulation studies are to be used for validation and evaluation on the basis of real plants. The influence of the improvements on the control and loads will be investigated. The improved aerodynamic modeling, which can be implemented in industrial design software, will be made available to the entire wind energy industry. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1129379

Status

Aktiv

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