Forskning i aeroelasticitet EFP-2002

Denne rapport indeholder resultater fra Energi Forsknings Projektet ”Anvendelse, demonstration og videreudvikling af avancerede aerodynamiske og aeroelastiske modeller” (EFP 2002), der dækker perioden 1. juli 2002 til 31. december 2003. Projektets parterer Forskningscenter Risø, Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Bonus Energy A/S, LM Glasfiber A/S, NEG Micon A/S og Vestas Wind Systems A/S. I projektet har Risø og DTU demonstreret anvendelsen af deres avancerede beregningsmetoder på flere forskelligevindmølledesigns i MW-størrelsen. Sammenlignet med traditionelle metoder har de avancerede metoder bl.a. vist: -at tipundersøgelser og tipdesigns for en vindmøllevinge ikke kan analyseres helt korrekt for en ikke-roterende vinge. -atmodstandskoefficient-fordelingen på en rotor under stilstand ifølge CFD-beregninger skal forøges fra roden ud mod tippen. -at den maksimale opdriftskoefficient i 2D-profildata skal reduceres ved tippen og forøges kraftigt på den inderste del af rotoren,mens modstandskoefficienten generelt skal forøges for alle profilsektioner på vingen, når strømningen separerer. -at valg af profilegenskaber, aerodynamisk såvel som strukturelt, er vigtig for en mølles design, laster og støj. -at kantsvingninger understilstand beregnet med en aeroelastisk kode er mest kritiske omkring indfaldsvinklerne –40º og 140º, og at disse svingninger afhænger helt af de givne kurver for opdrift og modstand. -at energiproduktionen falder ved store udbøjninger. -at vingernesflapegenfrekvens stiger ved store udbøjninger. -at der sker en øget kobling mellem kant- og torsionsfrekvens ved store udbøjninger. -at et overblik over dynamikken for et mølledesign kan opnås ved anvendelse af HAWCStab. -at støj kan bestemmes indenfor et par dB’s nøjagtighed. -at en marginalt ustabil tårnsvingningsform for en aktivt stallreguleret mølle kan skyldes lav aerodynamisk dæmpning på den yderste del af vingerne, og at dæmpningen for denne svingningsform kan øges ved at monterestallstrips på den yderste del af vingen. Samlet har resultaterne fra projektet vist, at de avancerede metoder anvendt af Risø og DTU kan analysere fænomener på møller mere detaljeret end ved traditionelle metoder.