Projektbeschreibung
Neuartiger Berechnungsansatz zur Modellierung von Schäden an Windturbinen durch auftreffende Partikel
Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt PARTIMPACT wird ein Multiphysik-Rechenwerk zur genauen Modellierung der durch feste und flüssige Partikel verursachten Schäden an Rotorblättern von Windkraftanlagen entwickeln. Dieser neue Ansatz, der eine bessere Alternative zu den semiempirischen Ansätzen der numerischen Strömungsmechanik nach Stand der Technik darstellt, soll das Verständnis für die Erosionswirkung auftreffender Partikel wie beispielsweise Hagelkörnern oder Regentropfen verbessern. Die Projektergebnisse werden weitreichende Auswirkungen zeigen, welche die Senkung der Windenergiekosten zu Realisierung des EU-Ziels von 240-450 GW Windenergie bis 2050 ebenso wie die Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Bedeutung der Windenergie und die Verwaltung alternder Infrastrukturanlagen umfassen.
Ziel
"The main focus of this proposal is to accurately model the damage to the wind turbine blades due to impacts by solid (e.g. hailstone) or liquid (e.g. rain droplet) ""particles"". The applicant will pioneer a new multi-physics computational framework to transform the current semi-empirical computational fluid dynamics (CFD)-based approaches. This new research tool will then be used to answer the main research question which is to understand the dynamical role of impinging particles – liquid or solid – in the erosion process, enabling quantitative prediction of the erosive impact of particles and mass removal rate from the surfaces. The main modeling challenge is to present both solid and liquid particles in a unified theoretical framework. Therefore, the applicant will develop a generalised peridynamics theory to predict the damage by both solid and liquid particles and implement it in a validated opensource Software platform. The applicant will collaborate with Strathclyde University (STRATH) and the Manufacturing Technology Centre (MTC) to deliver the objectives, expand his professional network, and exchange knowledge with industrial stakeholders.
The impact of the project is far-reaching: from reducing the costs of wind energy by preventing catastrophic turbine failure to meet the EU target of 240-450 GW of wind energy by 2050, to increasing public awareness on the importance of wind energy and asset management of aging infrastructures.
The host (University of Edinburgh), the supervisor, and the project partners STRATH and the MTC are dedicated to the research and will provide all the necessary equipment, software licenses, and office space so ensure the delivery of the objectives. Furthermore, they will provide training in the required technical and soft skills to prepare the applicant to become a leader in modeling erosion due to particle impact, particle-laden and multiphase flow systems, and more broadly in wind energy."
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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EH8 9YL Edinburgh
Vereinigtes Königreich