Zagadnienie interakcji pomiędzy aerodynamicznym i strukturalnym modelem elektrowni wiatrowej

• Autorzy: Pawlak M. , Czapla T.

Warianty tytułu

EN

Interaction between aerodynamic and structural model of wind turbine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pod wpływem wiatru w profilach aerodynamicznych powstają siły aerodynamiczne powodujące odkształcenia łopat elektrowni wiatrowej. Odkształcenia łopat pociągają za sobą konieczność ponownego wyznaczenia wartości sił aerodynamicznych oraz odpowiadającego im poziomu odkształcenia. Działania te powtarzane są iteracyjnie aż do momentu uzyskania niewielkiej różnicy pomiędzy stanem początkowym i końcowym danej iteracji. W małych elektrowniach wpływ odkształcenia łopat na stan obciążenia aerodynamicznego jest niewielki, często pomijany w komercyjnych aplikacjach dla wielkich elektrowni o długości łopat powyżej 30 metrów. W niniejszym artykule prezentowane są rezultaty porównujące wyniki analizy statycznej z uwzględnianiem odkształcenia łopat w modelu aerodynamicznym z wynikami nie uwzględniającymi ich odkształcenia.

EN

When the wind is blowing, aerodynamic loads cause deflection of blades. This effect should be taken into account in aerodynamic model and new aerodynamic loads and deflection of blades adequate for those forces are calculated. Procedures are repeated iteratively to the moment of equilibrium. The influence of blades deflection in aerodynamic model is relatively low in small wind turbines, often neglected in commercial software used in analysis of modern wind turbines where length of blades is above 30 meters. In this article are compared two cases of static analysis, in first one the effect of blade deflection in aerodynamic model is neglected, in second analysis deflection of blades is considered.

Słowa kluczowe

PL

elektrownia wiatrowa; profile aerodynamiczne; model elektrowni wiatrowej

EN

wind turbine; aerodynamic model; model of wind turbine

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 1, nr 32
• Strony: 395--400
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Pawlak M.

autor

Czapla T.

• Katedra Mechaniki Stosowanej, Politechnika Śląska, 44-100 Gliwice, Konarskiego 18A tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Jureczko M., Pawlak M., Mężyk A.: Optimisation of wind turbine blades, Journal of Materials Processing Tech., Elsevier Science, Volume:167, Issue:: 2-3, August 30, 2005, p.463-471.
• 2. Leishman Gordon J.:Challenges in Modeling the Unsteady Aerodynamics ofWind Turbines, American Institute of Aeronautics and Astronautics PAPER AIAA 2002-0037
• 3. Raymond L. Bisplinghoff, Holt Ashley, Robert L. Halfman: Aeroelasticity, Dover Publications INC, New York August 1996.
• 4. Pawlak M.: Aerodynamic forces and Horizontal Axis Wind Turbines, 6th International Scientific Conference, Applied Mechanics 2004, Slovakia.
• 5. Hansen Martin O.L.: Aerodynamics ofWind Turbines. James&James Ltd, 2000.
• 6. Schaffarczyk A.P. , Pawlak M. , Richert F.: A New Model for Determining the Turbulence Intensity in the Wake of Wind Turbines, 6th German wind energy Conference DEWEK 2002, October 2002, Wilhelmshaven, Germany.
• 7. Spera David A. : Wind Turbine Technology, Fundamental Concepts in Wind Turbine Engineering, ASME Press, New York 1998.
• 8. MSC Nastran 2005 Quick Reference Guide.