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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Wind turbine blade erosion with particle-laden atmospheric flow

Descripción del proyecto

Reducir los costes de las turbinas eólicas controlando el estrés de forma más inteligente

Las turbinas eólicas son fundamentales para la transición ecológica de Europa, pero su mantenimiento es caro debido a la erosión de las aspas causada por las partículas suspendidas en el aire. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto WITE desarrollará un sistema de control que combina un sensor de tensión ultrasensible con nuevos conocimientos sobre cómo los vientos turbulentos y cargados de partículas dañan los álabes. Entre los objetivos del proyecto figuran adaptar el sensor para su uso aerodinámico, descubrir cómo las partículas causan estrés y crear mapas de daños en el mundo real basados en las condiciones meteorológicas y de funcionamiento. Mediante avanzadas simulaciones de laboratorio y modelos analíticos, en WITE se pretende reducir los costes de mantenimiento, prolongar la vida útil de las turbinas y aumentar la fiabilidad de la energía eólica. Se trata de un paso clave hacia una Europa neutra en carbono.

Objetivo

Wind energy is essential to achieve carbon neutrality and the sustainable society. Optimization of its operations and maintenance (O&M) is imperative for its economic viability. Current annual O&M costs in Europe are around 5.8 billion euros, with erosion due to particle collisions being a significant contributor. This research aims to develop an innovative wind turbine monitoring system that integrates a novel stress sensor with a comprehensive understanding of turbine blade stress induced by particle-laden atmospheric turbulent flow. Three objectives guide this interdisciplinary study: (1) To adapt a novel stress sensor for aerodynamic applications, (2) To elucidate the fundamental mechanisms behind particle-induced stress on turbine blades, and (3) To create turbine blade damage maps that relate to actual operational and weather conditions. The project leverages state-of-the-art facilities for turbulence studies and the ultrahigh-sensitive strain sensor. First, the ultrahigh-sensitive sensor is redesigned for aerodynamic application. Particle-laden
atmospheric flows are then created in the lab to measure the distribution of particles in the flow around turbine blades and the
stresses they impose on them. The fluid dynamic mechanisms that determine particle concentration and particle-induced
stresses on turbine blades are examined and an analytical model is established. To improve field applicability, the independent
variables of the model are replaced by operational and weather condition parameters that can be easily measured in the field. Finally,
the practicality of the study is confirmed by creating annual damage maps of wind turbine blades operating in Europe and comparing
them with turbine blade lifetime and maintenance cycle data. The project not only brings to light the mechanism behind wind
turbine blade erosion, but also significantly reduces wind turbine O&M costs, increases efficiency, and contributes to sustainable wind
energy development.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinador

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN
Aportación neta de la UEn
€ 136 228,20
Dirección
Arcisstrasse 21
80333 Muenchen
Alemania
Región
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

Participantes (1)

Socios (2)