Zeitschrift für Grundlagen erneuerbarer Energien und Anwendungen
Offener Zugang

Abstrakt

Computergestützte Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Windkraftanlagen und deren Nachlauf

Tyamo Okosun und Chenn Q Zhou

Es wurden numerische Simulationen von kleinen Windturbinengruppen im Versorgungsmaßstab durchgeführt, um zu ermitteln, wie sich die von vorgelagerten Turbinen erzeugten Nachströmungen auf die Leistung der kleinen Turbinengruppe als Ganzes auswirken. Insbesondere wurden verschiedene Windturbinenanordnungen simuliert, um besser zu verstehen, wie sich die Turbinenposition auf die Nachströmungswechselwirkungen kleiner Gruppen auswirkt. Die Minimierung von Leistungsverlusten aufgrund von Nachströmungswechselwirkungen spielt bei der Optimierung von Windparks sicherlich eine bedeutende Rolle. Da Windturbinen dem Wind kinetische Energie entziehen, nimmt die Geschwindigkeit der durch eine Windturbine strömenden Luft ab, und Turbinen hinter der ersten Turbine erfahren Strömungen mit geringerer Energie, was zu einer geringeren Leistungsabgabe führt. Diese Studie schlägt zwei Turbinenanordnungen vor, die mehr Leistung erzeugen könnten, indem sie die Dynamik des Windes ausnutzen, um die Geschwindigkeit an nachgelagerten Turbinen zu erhöhen, während gleichzeitig geringe Nachströmungswechselwirkungen aufrechterhalten werden. Simulationen mithilfe der numerischen Strömungsmechanik werden verwendet, um Ergebnisse viel schneller zu erzielen als Methoden, die Windkanalmodelle oder einen groß angelegten experimentellen Test erfordern.