Optimering af vinge til aktivt stallreguleret vindmølle

C. Bak, P. Fuglsang, O. Sangill, P. Hansen

    Research output: Book/ReportReportResearchpeer-review

    356 Downloads (Pure)

    Abstract

    En vinge til en aktivt stallreguleret vindmølle er designet vha. numerisk optimering med udgangspunkt i LM21.0P-vingen. Optimeringen omfatter både korde, vridning, relativ tykkelse, profilvalg og pitchkarakteristik. Kostprisen for vingerne og hele møllener beregnet, idet en kostmodel er formuleret og implementeret i det numeriske optimeringsprogram. Vingerne er optimeret efter laveste pris/ydelses-forhold. Også en model for styringen af den aktive stallregulering er formuleret og implementeret i detbenyttede aeroelastiske beregningsprogram. Aeroelastiske beregninger på en vindmølle med de optimerede vinger viste, at der kunne produceres op til 2.75% mere til en pris på vingerne, der var en smule lavere end for de eksisterende vinger. Ifølgeberegningerne er vingerne derfor mere kosteffektive end de eksisterende vinger. Samtidig er de optimerede vinger nemmere at regulere, da de skal pitches mindre ved ændringer i vindhastigheden. En vurdering af lasten på møllen med de nye vinger ervanskelig, da lasterne fordeler sig forskelligt fra komponent til komponent i forhold til en mølle med de oprindelige vinger. Overordnet er ekstremlasterne fordelt anderledes og de er generelt lidt lavere pga. det reducerede vingeareal.Udmattelseslasterne er gennemsnitligt forøget med omkring 1-2% pga. den lidt mere stejle effektkurve. Med den optimerede vinge og den tilsvarende regulering følger en række gode egenskaber ud over større energiproduktion og bedre regulering. Disseegenskaber er f.eks. en 6% lettere vinge, en smallere vinge og mindre belastning på gearet. Egenskaberne gælder ikke kun for 21m-vingen, og det er vurderet, at en opskalering af den optimerede vinge til en 50m-vinge vil medføre en vægtreduktion på omkring8.5% i forhold til det nuværende design. Arbejdet er udført under Energistyrelsens ’Udviklingsprogram for Vedvarende Energi m.v.’ (UVE) i projektet ’Design af vinge/profilfamilie til aktivt stall regulerede vindmøller ved brug af MultiOptimeringsmetoden’, journalnr. 51171/97-0051.
    Original languageDanish
    Number of pages37
    ISBN (Print)87-550-2591-9
    Publication statusPublished - 1999
    SeriesDenmark. Forskningscenter Risoe. Risoe-R
    Number1132(DA)
    ISSN0106-2840

    Keywords

    • Risø-R-1132
    • Risø-R-1132(DA)

    Cite this