Aeroelastische Stabilität von Windenergieanlagen

Projektbeschreibung

Es gibt einen anhaltenden Trend zunehmend schlanker und flexibler Rotorblätter. Dadurch reduzieren sich die dominierenden Eigenfrequenzen der Blätter. Insbesondere können sich die Biege- und Torsionseigenfrequenzen derart annähern, dass das Risiko klassischen Biege-Torsions-Flatterns, aber auch anderer aeroelastischer Instabilitätseffekte, erhöht. Dies kann insbesondere für sogenannte “SmartBlades”, also Rotorblätter, in die aktive Stellglieder oder passive Verformungskopplungen integriert sind, relevant werden.

Dieses Forschungsprojekt, das als Teilprojekt in das Verbundforschungsvorhaben “SmartBlades2” integriert ist, beschäftigt sich mit der simulationsseitigen Untersuchung aeroelastischer Instabilitätseffekte. Dazu werden neben aeroelastischer Vorabtests Runaway-Szenarien für das Referenzanlagenmodell IWT-7.5-164 mit dem Tool openFAST betrachtet. Die Ergebnisse werden mit Simulationsergebnissen von Projektpartnern, die jeweils andere Simulationstools einsetzen, abgeglichen. Durch diesen strukturierten Vergleich wird versucht, die Relevanz von Modellierungsunterschieden für die Betrachtung der aeroelastischen Instabilität in den einzelnen Codes zu erklären. Untersucht werden neben der Referenzanlage auch Konfigurationen mit geometrischer Biege-Torsions-Kopplung (sogenannte “Swept Blades”) und integrierten Hinterkantenklappen.

Projektpartner:

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V., Institut für Aeroelastik, Göttingen
• Nordex Energy GmbH, Hamburg
• Senvion GmbH, Hamburg