Verbundvorhaben: TopWind - Technologische und ökonomische Betrachtung der Anwendung aktiver Strömungskontrolle zur Optimierung der Winderntefähigkeit von Windenergieanlagen; Teilvorhaben: Aerodynamik und Aeroakustik von aktiver Strömungskontrolle an Rotorblättern von Windenergieanlagen
Zeitraum
2017-08-01 – 2021-03-31
Bewilligte Summe
707.663,71 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
0324176H
Leistungsplansystematik
Windenergieanlagen - Rotoren, Rotorblätter [EB1211]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)
Förderprogramm
Energie
Mit dem Verbundvorhaben TOpWind soll der Einsatz von aktiver Strömungskontrolle mit syn-thetischen Aktoren am Rotor von Windenergieanlagen untersucht werden. Das Gesamtvor-haben zielt dabei auf die detaillierte Bewertung der strömungsmechanischen Verbesserungen durch aktive Strömungskontrolle am Rotorblatt, den Entwurf und Bau von synthetischen Aktoren und die Feststellung der Robustheit synthetischer Aktoren auf Umweltweinflüsse. Eine erfolgreiche Darstellung der Verbesserungen an der Gesamtanlage zeigt das Potential der Technologie sowohl im ökonomischen (Energieertrag, Effizienzsteigerung, Lastenreduzierung) als auch im ökologischen (Blattschall, Herstellung) Bereich auf. Hierzu wird die Technologie im Kontext der Gesamtanlage und im Lebenszyklus analysiert. Ferner wird das Potential von neuartigen Blattentwürfen unter Ausnutzung der aktiven Strömungskontrolle ermittelt. Im vorliegenden Teilvorhaben werden der aerodynamische Entwurf der aktiven Strömungskontrolle und die aeroakustische Bewertung durchgeführt. Das Teilvorhaben verfolgt folgende wissenschaftliche und technische Arbeitsziele: ' Bestimmung des sinnvollen Einsatzbereiches von aktiver Strömungskontrolle am Rotorblatt ' Entwurf der geometrischen Parameter (Position, Ausrichtung, Blattradius) der aktiven Strömungskontrolle ' Definition der Anforderungen an die Aktoren (Frequenz, Ausblasgeschwindigkeit, Impulsfluss) ' Aeroakustische Simulation des Umströmungsgeräuschs mit aktiver Strömungskontrolle ' Definition von Windkanalmodellen für die experimentelle Verifizierung ' Durchführung und Analyse von Windkanaluntersuchungen zur Verifizierung der aerodynamischen Wirksamkeit und der Aussagen zur akustischen Auswirkung von aktiver Strömungskontrolle ' Validierung der rechnerischen Vorgehensweisen mit den experimentellen Ergebnissen
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