SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:ltu-71180"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:ltu-71180" > Numerical Investiga...

Numerical Investigation of the Aeroelastic Behavior of a Wind Turbine with Iced Blades

Gantasala, Sudhakar (författare)
Luleå tekniska universitet,Produkt- och produktionsutveckling
Tabatabaei, Narges (författare)
Luleå tekniska universitet,Strömningslära och experimentell mekanik
Cervantes, Michel (författare)
Luleå tekniska universitet,Strömningslära och experimentell mekanik
visa fler...
Aidanpää, Jan-Olov (författare)
Luleå tekniska universitet,Produkt- och produktionsutveckling
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2019-06-24
2019
Engelska.
Ingår i: Energies. - : MDPI. - 1996-1073. ; 12:12
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Wind turbines installed in cold-climate regions are prone to the risks of ice accumulation which affects their aeroelastic behavior. The studies carried out on this topic so far considered icing in a few sections of the blade, mostly located in the outer part of the blade, and their influence on the loads and power production of the turbine are only analyzed. The knowledge about the influence of icing in different locations of the blade and asymmetrical icing of the blades on loads, power, and vibration behavior of the turbine is still not matured. To improve this knowledge, multiple simulation cases are needed to run with different ice accumulations on the blade considering structural and aerodynamic property changes due to ice. Such simulations can be easily run by automating the ice shape creation on aerofoil sections and two-dimensional (2-D) Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis of those sections. The current work proposes such methodology and it is illustrated on the National Renewable Energy Laboratory (NREL) 5 MW baseline wind turbine model. The influence of symmetrical icing in different locations of the blade and asymmetrical icing of the blade assembly is analyzed on the turbine’s dynamic behavior using the aeroelastic computer-aided engineering tool FAST. The outer third of the blade produces about 50% of the turbine’s total power and severe icing in this part of the blade reduces power output and aeroelastic damping of the blade’s flapwise vibration modes. The increase in blade mass due to ice reduces its natural frequencies which can be extracted from the vibration responses of the turbine operating under turbulent wind conditions. Symmetrical icing of the blades reduces loads acting on the turbine components, whereas asymmetrical icing of the blades induces loads and vibrations in the tower, hub, and nacelle assembly at a frequency synchronous to rotational speed of the turbine.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Energiteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Energy Engineering (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Strömningsmekanik och akustik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Fluid Mechanics and Acoustics (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Annan maskinteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Other Mechanical Engineering (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Teknisk mekanik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Applied Mechanics (hsv//eng)

Nyckelord

wind turbine
icing
simulation
aeroelastic behavior
CFD
Datorstödd maskinkonstruktion
Computer Aided Design
Strömningslära
Fluid Mechanics

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

  • Energies (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy