Viscous and Aeroelastic Effects on Wind Turbine Blades. The VISCEL Project. Part II: Aeroelastic Stability Investigations

Abstract

The recent introduction of ever larger wind turbines poses new challenges with regard to understanding the mechanisms of unsteady flow-structure interaction. An important aspect of the problem is the aeroelastic stability of the wind turbine blades, especially in the case of combined flap/lead-lag vibrations in the stall regime. Given the limited experimental information available in this field, the use of CFD techniques and state-of-the-art viscous flow solvers provides an invaluable alternative towards the identification of the underlying physics and the development and validation of sound engineering-type aeroelastic models. Navier-Stokes-based aeroelastic stability analysis of individual blade sections subjected to combined pitch/flap or flap/lead-lag motion has been attempted by the present consortium in the framework of the concluded VISCEL JOR3-CT98-0208 Joule III project.A 2D simplified investigation of the classical flutter problem is based on the stability analysis of the so-called typical (blade) section. The latter is hinged in such a way that its motion has two independent degrees of

Vibration Control of Wind Turbine Blade Based on Data Fitting and Pole Placement with Minimum‐Order Observer

“…Some earlier studies involved the flap/lead-lag stability analysis based on eigenvalue problem [9] and stability control based on fuzzy PID algorithm and LQR controller [10], with the actual analyzed structure being single blade section. Members of our group investigated a variety of methods of intelligent control for flap/lead-lag flutter, also based on single blade section [2].…”

Διερεύνηση αεροελαστικής ευστάθειας πτερυγώσεων ανεμογεννητριών σε συνθήκες απώλειας στήριξης με μοντέλο navier - stokes

“…Μαζί με τις μεθόδους ισχυρής σύζευξης είναι ο μοναδικός αποτελεσματικός τρόπος υπολογισμού ροής σε κατάσταση απώλειας στήριξης χωρίς επίλυση των εξισώσεων Navier-Stokes. Reynolds Averaged Navier Stokes εξισώσεων για τον υπολογισμό των αεροδυναμικών φορτίων με σκοπό τη χρήση τους σε αεροελαστικούς υπολογισμούς εμφανίζονται σε πολύ πρόσφατες εργασίες [17] και [99].…”

“…Γενικά σε περιπτώσεις που εξετάζονται δισδιάστατα μοντέλα δεν είναι αναγκαία η χρήση της έννοιας του κινούμενου πλέγματος. Ωστόσο στην εργασία [17] σε έναν από τους υπολογισμούς χρησιμοποιείται αυτή η μέθοδος ενώ στη [46] χρησιμοποιείται ένα απλοποιημένο μοντέλο κινούμενου αλλά μη παραμορφώσιμου πλέγματος.…”

“…Ελλείψει πειραματικών αποτελεσμάτων, η αξιολόγηση του συνολικού πλέον μοντέλου θα γίνει συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με αυτά της εργασίας [17].…”

“…1-COmputed OOge Ι Σχήιια 6.102 Ταλαντώσεις κατά 'ΠΙ edge κατεύθυνση Ύ'λΙmεΡυΥισμό με απώλεια στήριξης -περΙΠΤωση 2 (dt=O.05 -g=4.7 -Indirect Newmark -αρχικό τ=5ΟΟ) Τόσο η κίνηση στην κατεύθυνση flap όσο και η κίνηση στην κατεύθυνση edge προβλέπονται ασταθείς όπως αναμενότανε από τη γραμμικοποιημένη ανάλυση και όπως υπολογίστηκε και από όλα τα μοντέλα της εργασίας [17]. Reduced Time .jJOOO~.…”