Schallemission von Windturbinen: ein modellbasiertes Verfahren zur Reduktion der Amplitudenmodulation durch individuelle zyklische Blattverstellung:
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Düren
Shaker Verlag
2022
|
| Series: | Berichte aus der Strömungstechnik
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XIII, 124 Seiten Illustrationen 21 cm x 14.8 cm, 210 g |
| ISBN: | 9783844084351 3844084355 |
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|---|---|
| adam_text | V
I
NHALTSVERZEICHNIS
N
OMENKLATUR
.........................................................................................................................
IX
1
E
INLEITUNG
........................................................................................................................
1
1.1
HINTERGRUND
UND
MOTIVATION
........................................................................................
1
1.2
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
...................................................................................................
5
1.3
AUFBAU
DER
ARBEIT
.........................................................................................................
7
2
S
CHALLPROGNOSE
.................................................................................................................
9
2.1
UEBERBLICK
........................................................................................................................
9
2.2
STRUKTUR
DES
SCHALLPROGNOSEMODELLS
...........................................................................
10
2.3
ERWEITERTE
BLADE
ELEMENT
MOMENTUM
(BEM-)
THEORIE
..........................................
14
2.3.1
GRUNDLEGENDE
THEORIE
......................................................................................
14
2.3.2
BLATTSPITZENKORREKTUR
........................................................................................
17
2.3.3
SPEZIFISCHE
GITTERIMPLEMENTIERUNG
.................................................................
17
2.3.4
SCHERUNGS
UND
QUERANSTROEMUNGSMODELLIERUNG
.............................................
17
2.3.5
DYNAMISCHE
ZUSTROEMMODELLIERUNG
.................................................................
19
2.3.6
BLATTDURCHBIEGUNGSKORREKTUR
...........................................................................
20
2.3.7
RADIALES
INDUKTIONSMODELL
..............................................................................
21
2.3.8
INSTATIONAERE
TRAGFLUEGELAERODYNAMIK
................................................................
21
2.4
STRUKTURMODELL
.............................................................................................................
22
2.4.1
FINITE
ELEMENTE
METHODE:
ISOTROPES
BALKENELEMENT
......................................
23
2.4.2
MEHRKOERPERSYSTEM
............................................................................................
27
2.5
AKUSTISCHE
MODELLIERUNG
............................................................................................
29
2.5.1
HINTERKANTENSCHALLMODELL
................................................................................
29
2.5.2
GRENZSCHICHTMODELL
..........................................................................................
33
2.5.3
BEWEGTE
SCHALLQUELLEN
......................................................................................
34
2.5.4
ATMOSPHAERISCHE
DAEMPFUNG
.............................................................................
35
2.6
SYNTHESE
DER
TEILMODELLE
ZU
EINEM
GESAMTMODELL
..................................................
36
3
V
ALIDIERUNG
DES
S
CHALLPROGNOSEMODELLS
..............................................................
39
3.1
GEWINNUNG
DER
MESSDATEN
.........................................................................................
39
3.1.1
KOMMERZIELLE
S
ENVION
3.2M1
14
WINDKRAFTANLAGE
....................................
39
VI
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.2
KLEINE
FORSCHUNGSWINDTURBINE
DER
U
NIVERSITAET
S
IEGEN
..........................
42
3.2
VERARBEITUNG
DER
AKUSTISCHEN
MESSDATEN
...................................................................
44
3.2.1
BESTIMMUNG
DER
SCHALLLEISTUNGSPEGEL
IM
TERZBAND
FUER
DIE
GROSSWINDTURBINE
NACH
DIN
EN
61400-11
....................................................................................
44
3.2.2
BESTIMMUNG
DER
SCHALLDRUCKPEGEL
IM
TERZBAND
FUER
DIE
KLEINWINDTURBINE..
45
3.2.3
BESTIMMUNG
DER
MODULATIONSTIEFE
DER
KLEINWINDTURBINE
..............................
46
3.3
VERARBEITUNG
DER
NICHT-AKUSTISCHEN
MESSDATEN
.........................................................
50
3.4
VERGLEICH
DER
PROGNOSE
MIT
MESSDATEN
......................................................................
51
3.4.1
AEQUIVALENTE
TERZBANDSPEKTREN
DES
SCHALLLEISTUNGSPEGELS
DER
KOMMERZIELLEN
S
ENVION
3.2M1
14
WINDKRAFTANLAGE
................................................................
51
3.4.2
AEQUIVALENTES
TERZBANDSPEKTRUM
DES
SCHALLDRUCKPEGELS
DER
FORSCHUNGSWINDKRAFTANLAGE
DER
U
NIVERSITAET
S
IEGEN
...................................
52
3.4.3
MODULATIONSTIEFE
DER
FORSCHUNGSWINDKRAFTANLAGE
DER
U
NIVERSITAET
S
IEGEN
.................................................................................................................
54
3.5
ZUSAMMENFASSUNG
UND
VORLAEUFIGE
SCHLUSSFOLGERUNG
................................................
55
4
Z
YKLISCHE
S
TELLMOTOREN
-P
ITCHSTEUERUNG
FUER
EINE
MINIMALE
M
ODULATIONSTIEFE
...........................................................................................................
57
4.1
OPTIMIERUNGSVERFAHREN
................................................................................................
58
4.2
INITIALISIERUNG
DER
OPTIMIERUNG
...................................................................................
60
5
E
RGEBNISSE
DER
ZYKLISCHEN
B
LATTVERSTELLUNG
......................................................
65
5.1
OPTIMIERUNGSSTRATEGIEN
.................................................................................................
65
5.1.1
STRATEGIE
1
...........................................................................................................
66
5.1.2
STRATEGIE
II
.........................................................................................................
68
5.1.3
STRATEGIE
III
........................................................................................................
71
5.1.4
DISKUSSION
..........................................................................................................
74
5.1.5
VORLAEUFIGE
SCHLUSSFOLGERUNGEN
........................................................................
76
5.2
KONSTRUKTIVE
UND
PHYSIKALISCHE
EINFLUSSPARAMETER
...................................................
76
5.2.1
DIE
NREL
5
MW
REFERENZWINDKRAFTANLAGE
...................................................
78
5.2.2
EINFLUSS
DER
BLATTPROFILIERUNG
...........................................................................
80
5.2.3
ELASTIZITAET
DER
ROTORBLAETTER
................................................................................
86
5.2.4
ELASTISCHE
DEFORMATION
VON
TURM
UND
GONDELSTRUKTUR
................................
89
INHALTSVERZEICHNIS
VII
5.2.5
ZUSTROEMGESCHWINDIGKEIT
UND
SCHERUNGSGRAD
................................................
89
5.2.6
TEMPERATUR
UND
RELATIVE
FEUCHTE
DER
LUFT
.....................................................
91
5.2.7
EINFLUSS
DER
HOERERPOSITION
...............................................................................
91
5.2.8
ZUSAMMENFASSENDE
BEWERTUNG
DER
EINZELNEN
EINFLUSSPARAMETER
.................
93
6
Z
USAMMENFASSUNG
UND
A
USBLICK
................................................................................
97
A
NHANG
A:
A
BLAUFSCHEMA
VON
S
W
IND
____________________________________
101
A
NHANG
B:
Z
UR
T
HEORIE
DER
S
CHALLPROGNOSE
:
B
EWEGTER
L
AUTSPRECHER
......
103
A
NHANG
C:
F
ORSCHUNGSWINDTURBINE
DER
U
NIVERSITAET
S
IEGEN
............................
105
A
NHANG
D:
K
ONSTRUKTIVE
UND
PHYSIKALISCHE
E
INFLUSS
-P
ARAMETER
IM
V
ERGLEICH
...........................................................................
107
D.
1
ELASTIZITAET
DER
ROTORBLAETTER
........................................................................................
107
D.2
ZUSTROEMGESCHWINDIGKEIT
UND
SCHERUNGSGRAD
..........................................................
110
D.3
EINFLUSS
DER
HOERERPOSITION
........................................................................................
111
L
ITERATURVERZEICHNIS
........................................................................................................
119
|
| adam_txt |
V
I
NHALTSVERZEICHNIS
N
OMENKLATUR
.
IX
1
E
INLEITUNG
.
1
1.1
HINTERGRUND
UND
MOTIVATION
.
1
1.2
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
.
5
1.3
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
7
2
S
CHALLPROGNOSE
.
9
2.1
UEBERBLICK
.
9
2.2
STRUKTUR
DES
SCHALLPROGNOSEMODELLS
.
10
2.3
ERWEITERTE
BLADE
ELEMENT
MOMENTUM
(BEM-)
THEORIE
.
14
2.3.1
GRUNDLEGENDE
THEORIE
.
14
2.3.2
BLATTSPITZENKORREKTUR
.
17
2.3.3
SPEZIFISCHE
GITTERIMPLEMENTIERUNG
.
17
2.3.4
SCHERUNGS
UND
QUERANSTROEMUNGSMODELLIERUNG
.
17
2.3.5
DYNAMISCHE
ZUSTROEMMODELLIERUNG
.
19
2.3.6
BLATTDURCHBIEGUNGSKORREKTUR
.
20
2.3.7
RADIALES
INDUKTIONSMODELL
.
21
2.3.8
INSTATIONAERE
TRAGFLUEGELAERODYNAMIK
.
21
2.4
STRUKTURMODELL
.
22
2.4.1
FINITE
ELEMENTE
METHODE:
ISOTROPES
BALKENELEMENT
.
23
2.4.2
MEHRKOERPERSYSTEM
.
27
2.5
AKUSTISCHE
MODELLIERUNG
.
29
2.5.1
HINTERKANTENSCHALLMODELL
.
29
2.5.2
GRENZSCHICHTMODELL
.
33
2.5.3
BEWEGTE
SCHALLQUELLEN
.
34
2.5.4
ATMOSPHAERISCHE
DAEMPFUNG
.
35
2.6
SYNTHESE
DER
TEILMODELLE
ZU
EINEM
GESAMTMODELL
.
36
3
V
ALIDIERUNG
DES
S
CHALLPROGNOSEMODELLS
.
39
3.1
GEWINNUNG
DER
MESSDATEN
.
39
3.1.1
KOMMERZIELLE
S
ENVION
3.2M1
14
WINDKRAFTANLAGE
.
39
VI
INHALTSVERZEICHNIS
3.1.2
KLEINE
FORSCHUNGSWINDTURBINE
DER
U
NIVERSITAET
S
IEGEN
.
42
3.2
VERARBEITUNG
DER
AKUSTISCHEN
MESSDATEN
.
44
3.2.1
BESTIMMUNG
DER
SCHALLLEISTUNGSPEGEL
IM
TERZBAND
FUER
DIE
GROSSWINDTURBINE
NACH
DIN
EN
61400-11
.
44
3.2.2
BESTIMMUNG
DER
SCHALLDRUCKPEGEL
IM
TERZBAND
FUER
DIE
KLEINWINDTURBINE.
45
3.2.3
BESTIMMUNG
DER
MODULATIONSTIEFE
DER
KLEINWINDTURBINE
.
46
3.3
VERARBEITUNG
DER
NICHT-AKUSTISCHEN
MESSDATEN
.
50
3.4
VERGLEICH
DER
PROGNOSE
MIT
MESSDATEN
.
51
3.4.1
AEQUIVALENTE
TERZBANDSPEKTREN
DES
SCHALLLEISTUNGSPEGELS
DER
KOMMERZIELLEN
S
ENVION
3.2M1
14
WINDKRAFTANLAGE
.
51
3.4.2
AEQUIVALENTES
TERZBANDSPEKTRUM
DES
SCHALLDRUCKPEGELS
DER
FORSCHUNGSWINDKRAFTANLAGE
DER
U
NIVERSITAET
S
IEGEN
.
52
3.4.3
MODULATIONSTIEFE
DER
FORSCHUNGSWINDKRAFTANLAGE
DER
U
NIVERSITAET
S
IEGEN
.
54
3.5
ZUSAMMENFASSUNG
UND
VORLAEUFIGE
SCHLUSSFOLGERUNG
.
55
4
Z
YKLISCHE
S
TELLMOTOREN
-P
ITCHSTEUERUNG
FUER
EINE
MINIMALE
M
ODULATIONSTIEFE
.
57
4.1
OPTIMIERUNGSVERFAHREN
.
58
4.2
INITIALISIERUNG
DER
OPTIMIERUNG
.
60
5
E
RGEBNISSE
DER
ZYKLISCHEN
B
LATTVERSTELLUNG
.
65
5.1
OPTIMIERUNGSSTRATEGIEN
.
65
5.1.1
STRATEGIE
1
.
66
5.1.2
STRATEGIE
II
.
68
5.1.3
STRATEGIE
III
.
71
5.1.4
DISKUSSION
.
74
5.1.5
VORLAEUFIGE
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
76
5.2
KONSTRUKTIVE
UND
PHYSIKALISCHE
EINFLUSSPARAMETER
.
76
5.2.1
DIE
NREL
5
MW
REFERENZWINDKRAFTANLAGE
.
78
5.2.2
EINFLUSS
DER
BLATTPROFILIERUNG
.
80
5.2.3
ELASTIZITAET
DER
ROTORBLAETTER
.
86
5.2.4
ELASTISCHE
DEFORMATION
VON
TURM
UND
GONDELSTRUKTUR
.
89
INHALTSVERZEICHNIS
VII
5.2.5
ZUSTROEMGESCHWINDIGKEIT
UND
SCHERUNGSGRAD
.
89
5.2.6
TEMPERATUR
UND
RELATIVE
FEUCHTE
DER
LUFT
.
91
5.2.7
EINFLUSS
DER
HOERERPOSITION
.
91
5.2.8
ZUSAMMENFASSENDE
BEWERTUNG
DER
EINZELNEN
EINFLUSSPARAMETER
.
93
6
Z
USAMMENFASSUNG
UND
A
USBLICK
.
97
A
NHANG
A:
A
BLAUFSCHEMA
VON
S
W
IND
_
101
A
NHANG
B:
Z
UR
T
HEORIE
DER
S
CHALLPROGNOSE
:
B
EWEGTER
L
AUTSPRECHER
.
103
A
NHANG
C:
F
ORSCHUNGSWINDTURBINE
DER
U
NIVERSITAET
S
IEGEN
.
105
A
NHANG
D:
K
ONSTRUKTIVE
UND
PHYSIKALISCHE
E
INFLUSS
-P
ARAMETER
IM
V
ERGLEICH
.
107
D.
1
ELASTIZITAET
DER
ROTORBLAETTER
.
107
D.2
ZUSTROEMGESCHWINDIGKEIT
UND
SCHERUNGSGRAD
.
110
D.3
EINFLUSS
DER
HOERERPOSITION
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