Windkanal für Modelrotoren
Design einer Windkanal-Halle für Rotoren von Windenergieanlagen (CFD Berechnung)
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Die Abteilung Windenergie der Fakultät Bauingenieurwesen der Technischen Universität Delft forscht auf dem Gebiet der Entwicklung von modernen Windenergieanlagen. Eine der Einrichtungen der Fakultät ist ein Freistrahl-Windkanal, in dem Messungen des Strömungsfeldes um Windturbinen-rotoren durchgeführt werden. Hierbei werden Modelrotoren eingesetzt, die ebenfalls mit Messsensoren für die mechanische Belastung bestückt sind.
Nach vielen Jahren erfolgreicher Forschung mit dem Freistrahltunnel hat die TU Delft beschlossen, diesen zu modernisieren und den Strahldurchmesser von 2,2 Meter auf 3 Meter zu vergrößern. Da die Halle, in der sich der Windkanal befindet, nicht vergrößert werden kann, bestand das Risiko, dass die Wände der Halle einen negativen Einfluss auf die Druck- und Geschwindigkeitsverteilung im Strahl und auf die Qualität der Strömung in der Messstrecke haben könnten.
FlowMotion hat Art und Stärke dieses negativen Einflusses auf die Strömung analysiert. Hierbei ist die gesamte Halle mit verschiedensten, durch die TU Delft entwickelten, Ausführungsvarianten des Windkanals mit einem Computerprogramm für Strömungen (CFD Computational Fluid Dynamics) modelliert worden.
Bei einer Bauweise mit einer in der Mitte der Halle befindlichen Windkanal-Ausblassröhre strömt die Luft zu beiden Seiten der Röhre zurück und erzeugt große Störungen in der Messstrecke. Diese Störungen können auch mit Leitblechen neben dem Strahl und in den Ecken nicht signifikant verbessert werden. Ein zusätzliches Problem resultiert daraus, dass der Kontrollstand außerhalb der Halle stehen müsste, um niht noch weitere Strömungswirbel zu generieren.
Bessere Resultate können dadurch erzielt werden, indem die Röhre in Richtung der Wand verschoben wird und die Luft in nur einem breiteren Querschnitt zurückströmen kann. Diese Variante bietet zusätzlich im Zentrum der Halle neben der Messstrecke Platz für den Kontrollstand.
Basierend auf diesen Resultaten hat die TU Delft ihren neuen Windkanal asymmetrisch und mit einem breiten Zurückstrom-Querschnitt ausgeführt.
Die Abteilung Windenergie der Fakultät Bauingenieurwesen der Technischen Universität Delft forscht auf dem Gebiet der Entwicklung von modernen Windenergieanlagen. Eine der Einrichtungen der Fakultät ist ein Freistrahl-Windkanal, in dem Messungen des Strömungsfeldes um Windturbinen-rotoren durchgeführt werden. Hierbei werden Modelrotoren eingesetzt, die ebenfalls mit Messsensoren für die mechanische Belastung bestückt sind.
Nach vielen Jahren erfolgreicher Forschung mit dem Freistrahltunnel hat die TU Delft beschlossen, diesen zu modernisieren und den Strahldurchmesser von 2,2 Meter auf 3 Meter zu vergrößern. Da die Halle, in der sich der Windkanal befindet, nicht vergrößert werden kann, bestand das Risiko, dass die Wände der Halle einen negativen Einfluss auf die Druck- und Geschwindigkeitsverteilung im Strahl und auf die Qualität der Strömung in der Messstrecke haben könnten.
FlowMotion hat Art und Stärke dieses negativen Einflusses auf die Strömung analysiert. Hierbei ist die gesamte Halle mit verschiedensten, durch die TU Delft entwickelten, Ausführungsvarianten des Windkanals mit einem Computerprogramm für Strömungen (CFD Computational Fluid Dynamics) modelliert worden.
Bei einer Bauweise mit einer in der Mitte der Halle befindlichen Windkanal-Ausblassröhre strömt die Luft zu beiden Seiten der Röhre zurück und erzeugt große Störungen in der Messstrecke. Diese Störungen können auch mit Leitblechen neben dem Strahl und in den Ecken nicht signifikant verbessert werden. Ein zusätzliches Problem resultiert daraus, dass der Kontrollstand außerhalb der Halle stehen müsste, um niht noch weitere Strömungswirbel zu generieren.
Bessere Resultate können dadurch erzielt werden, indem die Röhre in Richtung der Wand verschoben wird und die Luft in nur einem breiteren Querschnitt zurückströmen kann. Diese Variante bietet zusätzlich im Zentrum der Halle neben der Messstrecke Platz für den Kontrollstand.
Basierend auf diesen Resultaten hat die TU Delft ihren neuen Windkanal asymmetrisch und mit einem breiten Zurückstrom-Querschnitt ausgeführt.
Die Abteilung Windenergie der Fakultät Bauingenieurwesen der Technischen Universität Delft forscht auf dem Gebiet der Entwicklung von modernen Windenergieanlagen. Eine der Einrichtungen der Fakultät ist ein Freistrahl-Windkanal, in dem Messungen des Strömungsfeldes um Windturbinen-rotoren durchgeführt werden. Hierbei werden Modelrotoren eingesetzt, die ebenfalls mit Messsensoren für die mechanische Belastung bestückt sind.
Nach vielen Jahren erfolgreicher Forschung mit dem Freistrahltunnel hat die TU Delft beschlossen, diesen zu modernisieren und den Strahldurchmesser von 2,2 Meter auf 3 Meter zu vergrößern. Da die Halle, in der sich der Windkanal befindet, nicht vergrößert werden kann, bestand das Risiko, dass die Wände der Halle einen negativen Einfluss auf die Druck- und Geschwindigkeitsverteilung im Strahl und auf die Qualität der Strömung in der Messstrecke haben könnten.
FlowMotion hat Art und Stärke dieses negativen Einflusses auf die Strömung analysiert. Hierbei ist die gesamte Halle mit verschiedensten, durch die TU Delft entwickelten, Ausführungsvarianten des Windkanals mit einem Computerprogramm für Strömungen (CFD Computational Fluid Dynamics) modelliert worden.
Bei einer Bauweise mit einer in der Mitte der Halle befindlichen Windkanal-Ausblassröhre strömt die Luft zu beiden Seiten der Röhre zurück und erzeugt große Störungen in der Messstrecke. Diese Störungen können auch mit Leitblechen neben dem Strahl und in den Ecken nicht signifikant verbessert werden. Ein zusätzliches Problem resultiert daraus, dass der Kontrollstand außerhalb der Halle stehen müsste, um niht noch weitere Strömungswirbel zu generieren.
Bessere Resultate können dadurch erzielt werden, indem die Röhre in Richtung der Wand verschoben wird und die Luft in nur einem breiteren Querschnitt zurückströmen kann. Diese Variante bietet zusätzlich im Zentrum der Halle neben der Messstrecke Platz für den Kontrollstand.
Basierend auf diesen Resultaten hat die TU Delft ihren neuen Windkanal asymmetrisch und mit einem breiten Zurückstrom-Querschnitt ausgeführt.
