SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:DiVA.org:uu-411386"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:uu-411386" > Actuator line simul...

Actuator line simulations of wind turbine wakes using the lattice Boltzmann method

Asmuth, Henrik (författare)
Uppsala universitet,Institutionen för geovetenskaper,Vindenergi
Olivares-Espinosa, Hugo (författare)
Uppsala universitet,Institutionen för geovetenskaper,Vindenergi
Ivanell, Stefan, 1974- (författare)
Uppsala universitet,Institutionen för geovetenskaper,Vindenergi
 (creator_code:org_t)
2020-05-26
2020
Engelska.
Ingår i: Wind Energy Science. - : Copernicus GmbH. - 2366-7443 .- 2366-7451. ; 5:2, s. 623-645
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • The high computational demand of large-eddy simulations (LESs) remains the biggest obstacle for a wider applicability of the method in the field of wind energy. Recent progress of GPU-based (graphics processing unit) lattice Boltzmann frameworks provides significant performance gains alleviating such constraints. The presented work investigates the potential of LES of wind turbine wakes using the cumulant lattice Boltzmann method (CLBM). The wind turbine is represented by the actuator line model (ALM). The implementation is validated and discussed by means of a code-to-code comparison to an established finite-volume Navier–Stokes solver. To this end, the ALM is subjected to both laminar and turbulent inflow while a standard Smagorinsky sub-grid-scale model is employed in the two numerical approaches. The resulting wake characteristics are discussed in terms of the first- and second-order statistics as well the spectra of the turbulence kinetic energy. The near-wake characteristics in laminar inflow are shown to match closely with differences of less than 3 % in the wake deficit. Larger discrepancies are found in the far wake and relate to differences in the point of the laminar-turbulent transition of the wake. In line with other studies, these differences can be attributed to the different orders of accuracy of the two methods. Consistently better agreement is found in turbulent inflow due to the lower impact of the numerical scheme on the wake transition. In summary, the study outlines the feasibility of wind turbine simulations using the CLBM and further validates the presented set-up. Furthermore, it highlights the computational potential of GPU-based LBM implementations for wind energy applications. For the presented cases, near-real-time performance was achieved using a single, off-the-shelf GPU on a local workstation.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Strömningsmekanik och akustik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Fluid Mechanics and Acoustics (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Asmuth, Henrik
Olivares-Espinos ...
Ivanell, Stefan, ...
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Maskinteknik
och Strömningsmekani ...
Artiklar i publikationen
Wind Energy Scie ...
Av lärosätet
Uppsala universitet

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