Wake and load simulation of wind turbines in atmospheric and wind tunnel configurations using the blade element and actuator line methods

Wake and load simulation of wind turbines in atmospheric and wind tunnel configurations using the blade element and actuator line methods

URI: https://www.openarchives.gr/aggregator-openarchives/edm/ntua/000011-123456789_42737
RDF/XML JSON-LD

This item is provided by the institution :
National Technical University of Athens

Repository :
Digital Library of National Technical University of Athens | Dspace@NTUA

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

Title

Προσομοίωση του ομόρρου και της φόρτισης ανεμογεννητριών σε ατμοσφαιρικό και εργαστηριακό περιβάλλον με εφαρμογή των μεθόδων στοιχείων πτερύγωσης και γραμμών ενέργειας (EL)

Wake and load simulation of wind turbines in atmospheric and wind tunnel configurations using the blade element and actuator line methods (EN)

Creator

Τζίμας, Μιχαήλ (EL)

Tzimas, Michail (EN)

Contributor

ntua (EL)

Βουτσινάς, Σπυρίδων (EL)

Μπούρης, Δημήτριος (EL)

Τσαγγάρης, Σωκράτης (EL)

Type

bachelorThesis

Thesis
Bachelor thesis (EN)

Issued

2016-02-25

2016-06-17T08:06:41Z

2016-06-17

Year

2016 (EN)

Description

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει δύο καίρια προβλήματα στην επιστήμη της αιολικής ενέργειας, όπως είναι οι ροές σε ατμοσφαιρικό και εργαστηριακό περιβάλλον, με σκοπό την πρόβλεψη και προσομοίωση τόσο του ομόρρου όσο και της φόρτισης μιας ανεμογεννήτριας σε μόνιμες και μη μόνιμες συνθήκες ροής. Με στόχο την κατανάλωση όσο το δυνατόν λιγότερων υπολογιστών πόρων, γίνεται προσομοίωση ανεμογεννητριών με την μέθοδο δίσκου ορμής, την μέθόδο στοιχείων πτερύγωσης και την μέθοδο των γραμμών ενέργειας. Μέσω του υπολογιστικού κώδικα MaPFlow, του εργαστηρίου αεροδυνάμικης, επιλύονται οι τρισδιάστατες εξισώσεις Navier-Stokes, χρησιμοποιώντας ως όρους πηγής τις δυνάμεις που υπολογίζονται απο την προσομοίωση των ανεμογεννητριών. Τα αποτελέσματα των επιλύσεων συγκρίνονται με πειραματικά και υπολογιστικά δεδομένα απο προηγούμενες εργασίες. (EL)

This thesis addresses two key problems in the science of wind energy, such as flows in atmospheric and wind tunnel configuration in order to predict and simulate both the wake and the load of a wind turbine in permanent and non-permanent flow conditions. For the minimal consumption of computing resources, wind turbines are simulated with the actuator disk, the blade element and the actuator line methods. The in-house MaPFlow solver is used to solve the 3D Navier-Stokes equations using as source terms the forces calculated from the simulation of wind turbines. The results are compared with experimental and computational data from previous works. (EL)

Scientific field

Natural Sciences ▶ Physical sciences
Physics, Fluids and Plasmas (EN)

Subject

Load (EL)

Ανεμογεννήτριες (EL)

Γραμμές ενέργειας (EL)

Φόρτιση (EL)

Στοιχεία πτερύγωσης (EL)

Actuator line (EL)

Ομόρρους (EL)

Wind turbines (EL)

Blade element (EL)