Description: Das Projekt "Aktive Stömungskontrolle zur Geräuschminderung und Leistungsverbesserung an zukünftigen Windturbinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik durchgeführt. Die Zielsetzung des bilateralen Vorhabens besteht in der erstmaligen Anwendung und Demonstration des Potentials einer aktiven Strömungskontrolle (AFC) zur Reduktion des strömungsinduzierten Lärms von Windrotoren. Die Lärmreduktion kann zur Erhöhung der Akzeptanz von On-Shore-Anlagen sowie über eine Erhöhung der möglichen Rotordrehzahl zu einer merklichen Leistungssteigerung künftiger Windturbinen genutzt werden. Ziel ist es die strömungsinduzierte Lärmemission von Windernergieanlagen durch Manipulation der Grenzschicht am Blatt zu reduzieren ohne dabei die Leistung zu verringern. Um dies zu erreichen soll die Grenzschichtströmung mit Hilfe von Aktuatoren beeinflusst werden. Solche Aktuatoren blasen zum Beispiel zusätzliche Luft in die Grenzschicht und/oder saugen sie ab. Dadurch verändern sich das Geschwindigkeitsprofil sowie die Turbulenz in der Grenzschicht wodurch sich wiederum der abgestrahlte Lärm verändert. Um den Einfluss verschiedener Aktuatoren zu untersuchen werden RANS (Reynolds averaged Navier Stokes equations) basierte CFD Rechnungen durchgeführt. Hierfür wird der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelte Code TAU verwendet. Die Ergebnisse der RANS Berechnungen werden genutzt, um mit Hilfe des IAG-internen Codes 'Rnoise' den Hinterkantenlärm im Fernfeld zu berechnen. Hierfür wird das Spektrum der Druckfluktuationen analysiert. Die Simulationen zeigten, dass Absaugen ein probates Mittel zur Hinterkantenlärmreduzierung sein kann, da es die Größe der turbulenten Eddies und die Amplituden der Geschwindigkeits- bzw. Druckfluktuationen reduziert. Die Universität von Tel-Aviv führt als Partner in diesem Projekt Experimente in ihrer Mixing Layer Facility durch. Dabei wird der Strömungszustand an der Hinterkante einer ebenen Platte durch Variation der Anstömbedingungen und passive Strömungsbeeinflussung so angepasst, dass er dem eines 'echten' Profiles entspricht. Da das Abdaugen der Grenzschicht gute Ergebnisse in den Simulationen gezeigt hatte wurde eine flächige Absaugung nahe der Hinterkante der Platte untersucht. Messungen der Grentschichtparameter wie dem Geschwindigkeitsfeld und den Geschwindigkeitsfluktuationen zeigten eine mögliche Lärmreduzierung. Direkte akustische Messungen konnten in diesem Windkanal nicht durchgeführt werden. Diese wurden im Laminarwindkanal des IAG durchgeführt. Dort wurde ein typisches Rotorblattprofil einer Windenergieanlage (NACA64-418) mit verschiedenen Absaugekonfigurationen vermessen, sowohl aeroakustisch als auch aerodynamisch. Die aeroakustischen Messungen wurden mit Hilfe der Coherent Particle Velocimetry (CPV) Methode durchgeführt. Die Messungen mit Grenzschichtabsaugung zeigten eine deutliche Reduzierung des Hinterkantenlärmes sowie eine verbesserte aerodynamische Güte.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Stuttgart ? Aerodynamik ? Lärmminderung ? Lärmemission ? Windkraftanlage ? Anlagenoptimierung ? Strömungsgeräusch ? Lärm ? Wirkungsgrad ? Energieeffizienz ? Windrotor ? Grenzschicht ? Raumfahrt ? Effizienzsteigerung ? Onshore ? Sicherheitsüberprüfung ? AFC-System ? Aktive Strömungskontrolle ? Akzeptanz ? Drehzahl ? Drehzahlsteigerung ? Leistungsfähigkeit ? Rotordrehzahl ? Windkanal ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2008-03-01 - 2011-03-31
Webseite zum Förderprojekt
https://www.tib.eu/de/filter?repno=0327559I (Webseite)Accessed 1 times.