Μείωση φορτίων πτερύγισης σε δρομείς ανεμογεννητριών, με χρήση μεταπτερυγίων μεταβλητής καμπυλότητας

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*



Μείωση φορτίων πτερύγισης σε δρομείς ανεμογεννητριών, με χρήση μεταπτερυγίων μεταβλητής καμπυλότητας (EL)

Τσιάντας, Θεοφάνης (EL)
Tsiantas, Theofanis (EN)

ntua (EL)
Βουτσινάς, Σπυρίδων (EL)
Μαθιουλάκης, Δημήτριος (EL)
Ριζιώτης, Βασίλειος (EL)

bachelorThesis

2015-07-29
2016-04-13
2016-04-13T06:36:15Z


Η εργασία αυτή αφορά την διερεύνηση της δυνατότητας μείωσης της ροπής πτερύγισης στην ρίζα των πτερυγίων ανεμογεννητριών, με χρήση μεταπτερυγίων μεταβλητής καμπυλότητας (Μ.Μ.Κ.). Διερευνήθηκε η επίδραση των εξής παραμέτρων στην τελική προκύπτουσα μείωση: είδος χρησιμοποιούμενου φίλτρου, είδος σήματος εισόδου σε ελεγκτή, είδος ελέγχου, γεωμετρία μεταπτερυγίου (μήκος, πλάτος, θέση τοποθέτησης), ταχύτητα τυρβώδους ροής. Οι προσομοιώσεις εκτελέστηκαν σε αεροελαστικό κώδικα ο οποίος αναπτύχθηκε στο εργαστήριο Αεροδυναμικής του Ε.Μ.Π.. (EL)
In the effort of finding sustainable ways to meet the global energetic demands, wind energy plays a major role. Modern wind turbines with tower top height at 100m and rotor diameter at 180m produce power of MW in order of magnitude, while they generate clean energy for more than two decades. In such machines, the ap de ection at the blade's tip exceeds 10% of the turbine's radius [6.1]. Thus, modern research concentrates on an e ort to reduce the aerodynamic loads induced on them. One of the most promising ways to achieve that is by utilizing shape morning techniques (leading & trailing edge aps, smart materials) at the turbines' blades. In this thesis, we assessed the capabilities of trailing edge aps (T.E.F.) in reducing the apping moment at the blade's root. T.E.F. change the aerodynamic coe cients in the region that they have been introduced, hence a ecting the blade's loading condition. Nevertheless, because of their limited dimensions they cannot in uence the mean value of the apping moment; they mostly alleviate the fatigue loads that are produced by gasts (abrupt changes of the wind speed). As part of this project we examined the in uence of several parameters in the reduction capabilities of T.E.F., mainly: the kind of the elliptic ller (lowpass, bandpass, bandstop), the kind of the input signal (load, acceler- ation), the type of control, the ap geometry (spanwise length chordwise length, ap position) and the free stream velocity. Simulations were carried at N.T.U.A.'s in-house aeroelastic code hydroGast. One of the pivotal parts of this thesis was complementing hydroGast so as to simulate the movement of an arbitrary part of the blade's airfoil at a random position ( ap movement). To achieve that, FOILFS, an aerodynamic code developed at N.T.U.A.'s Laboratory of Aerodynamics was incorporated in hydroGast. FOILFS implements the Thin Airfoil Theory to analyze the in uence of T.E.F. in 2D airfoils during unsteady ow conditions. The results are much promising, indicating that this kind of active control should continue to be investigated in future as it shows great potential for commercial implementation. From the simulations carried out, it followed that an alleviation of 15-20% on the fatigue loads seems well feasible with today's technology. (EN)


Θεωρία λεπτών αεροτομών (EL)
Αεροδυναμική (EL)
Ροπή πτερύγισης (EL)
Κυκλικός έλεγχος (EL)
Μεταπτερύγιο (EL)
Standstill (EN)
Trailing edge flap (EN)
Thin airfoil theory (EN)
Flapping moment (EN)
Cyclic control (EN)

Greek

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Ρευστών. Εργαστήριο Αεροδυναμικής (EL)

Default License




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)