PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Wind energy science· 2026Q1

Model Ölçekli Rüzgar Türbini Uyanışının Doğru Modellenmesi: Deneysel Ölçümler ve Aktüatör Hattı Yöntemi ile Büyük Eddy Simülasyonu Karşılaştırması

Investigating wake reproduction of a model-scale wind turbine: experimental measurements versus large eddy simulation with actuator line

Emmanuel Gillyns, Sophia Buckingham, Jeroen van Beeck, Grégoire Winckelmans

Kısa özet

Yeni bir model ölçekli rüzgar türbini (TWIST) ve yenilikçi kuvvet dağılımına sahip geliştirilmiş bir sürekli aktüatör hattı yöntemi (cALM), 1.41 çapa kadar (D) anahtar yakın-uyanış özelliklerini doğru bir şekilde yeniden üretir ve 4.35 D'ye kadar deneysel verilerle tutarlıdır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Yüksek çözünürlüklü yakın-uyanış hız alanı ve kanat deformasyonu ölçümleri için yeni bir model ölçekli rüzgar türbini olan TWIST geliştirildi.
  • Fiziksel tutarlılığı artırmak için yenilikçi bir kuvvet dağılım stratejisi ile sürekli aktüatör hattı yöntemi (cALM) geliştirildi.
  • cALM, 1.41 D'de anahtar yakın-uyanış özelliklerini (hız açığı, uyanış sınırı) doğru bir şekilde yeniden üretir.
  • Sayısal sonuçlar, 4.35 D'ye kadar deneysel ölçümlerle tutarlı kalır ve başlıca yer seviyesine yakın tutarsızlıklar gözlemlenir.
  • Kanat hücum açısı ve kanat deformasyonunun uyanış gelişimi üzerindeki etkisi duyarlılık çalışmaları ile değerlendirildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Accurate modeling of wind turbine wakes is essential for understanding turbine performance, wake interactions, and structural loading in wind energy applications. This work presents a combined experimental and numerical investigation addressing key gaps in model-scale wind turbine testing and high-fidelity wake modeling. A major contribution of this study is the design and characterization of a new model-scale wind turbine, TWIST (Turbine for Wind-tunnel Investigation and Scaled Testing), developed to enable high-resolution measurements of near-wake velocity fields and blade deformation. The resulting dataset provides detailed experimental information that remains scarce in the literature, particularly in the near-wake region. In parallel, a continuous actuator line method (cALM) is developed, introducing a novel force-distribution strategy that avoids spanwise averaging along the blade. This approach improves physical consistency and allows for better resolution of loading variations near the blade tip and hub regions. Inflow conditions in the simulations are carefully matched to experimental profiles of mean velocity and turbulence intensity, ensuring that discrepancies primarily reflect modeling assumptions. A systematic comparison between numerical and experimental results is performed to assess the model's ability to reproduce key wake features. Two sensitivity studies are also conducted. First, the influence of blade pitch angle on wake development is evaluated for two operating conditions and compared directly with experimental measurements. Second, blade deformation is analyzed both numerically and experimentally to investigate aeroelastic coupling and its role in observed deviations. Results demonstrate that the cALM captures key near-wake features at 1.41 D , including velocity deficit and wake boundary, and remains consistent with experiments at 4.35 D , with discrepancies mainly near the ground. Overall, the framework improves ALM fidelity and provides a reference dataset for controlled wind turbine testing and wake modeling.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Wind energy science, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Havacılık ve Uzay Mühendisliği

Aerospace EngineeringEngineering