Objectif
THE UTILIZATION OF WIND ENERGY ON MANY SIGNIFICANT SCALE REQUIRES LARGE NUMBERS OF WIND TURBINES. STUDIES OF THE INTERACTIONS IN ARRAYS OF WIND TURBINES HAVE THEREFORE FORMED AN IMPORTANT PART OF SEVERAL NATIONAL WIND ENERGY PROGRAMMES.
THE INSTALLATION AT NIBE, WITH TWO 40 M DIAMETER WIND TURBINES SITED IN LEVEL TERRAIN, 200 M APART, PROVIDES A EXCELLENT OPPORTUNITY TO STUDY MACHINE INTERACTIONS IN DETAIL. THE AIM OF THE PROJECT IS TO MEASURE THE POWER LOSSES AND INCREASED BLADE LOADS WHEN THE MACHINES INTERACT AND TO DEVELOP PREDICTIVE TECHNIQUES WHICH ARE GENERALLY APPLICABLE, TAKING INTO ACCOUNT THE ROTOR CHARACTERISTICS, THE EFFECT OF TURBULENCE ON WAKE DECAY RATES AND THE EFFECT ON ROTOR PERFORMANCE OF TOTAL OR PARTIAL IMMERSION IN A WAKE.
A considerable body of wake and turbine data has been collected from the 2 630 kW Nibe turbines in Denmark, which are separated by 200m (5 rotor diameters).
Information has been obtained on:
the velocity deficits and turbulence intensities within a wake under a variety of operating conditions at up to 7.5 rotor diameters downstream of a turbine;
the velocity deficits and turbulence intensities within a double wake at up to 2.5 rotor diameters behind the second rotor;
the spectral characteristics of the turbulence in the wake;
the power losses experienced by a rotor when operating in a wake;
the dynamic loads imposed on a rotor when operating in a wake region.
The fatigue damage rates and external loads which result from operating a turbine in a wake region have also been examined.
AN UNDERSTANDING OF THE WAKE STRUCTURE BEHIND WIND-TURBINES IS IMPORTANT FOR THE DESIGN OF TURBINE ARRAYS. MOST INFORMATION ON WAKE DEVELOPMENT AND DECAY HAS BEEN DERIVED FROM SMALL-SCALE WIND TUNNEL TESTS AND IS SUBJECT TO A NUMBER OF UNCERTAINTIES. THIS PROJECT INVOLVES AN EXTENSIVE PROGRAMME OF MEASUREMENTS AROUND THE TWO NIBE WIND-TURBINES AND IS INTENDED TO PROVIDE DATA ON WAKE BEHAVIOUR IN A FULL-SCALE ATMOSPHERIC ENVIRONMENT.
THE EXPERIMENTAL AND ANALYTICAL PART OF THE PROJECT ARE NOW ESSENTIALLY COMPLETE AND THE FINAL REPORTS ARE NOW BEING WRITTEN. DETAILED INFORMATION HAS BEEN COLLECTED ON THE VELOCITY DEFICITS AND TURBULENCE INTENSITIES ENCOUNTERED IN A WAKE UNDER A VARIETY OF OPERATING CONDITIONS. IN ADDITION, DATA ON THE POWER LOSSES AND STRUCTURAL LOADS IMPOSED ON A WIND-TURBINE WHEN OPERATING IN A WAKE HAVE BEEN OBTAINED.
THE MEASURED WAKE STRUCTURE HAS BEEN COMPARED WITH THE PREDICTIONS OF TWO COMPUTATIONAL MODELS, AN EDDY-VISCOSITY MODEL (NWAKE) AND A SEMI-EMPIRICAL KINEMATIC MODEL (FARMS). THE MODELS YIELD ENCOURAGING RESULTS BUT, IN EACH CASE, IT IS NECESSARY TO ADJUST THE EMPIRICAL PARAMETERS USED IN THE CODE IF GOOD AGREEMENT WITH THE EXPERIMENTAL DATA IS REQUIRED.
TURBULENCE INTENSITIES OF TYPICALLY 15 % ARE MEASURED IN THE WAKE AT 4D DOWNSTREAM AND ARE MARKEDLY INCREASED ABOVE THE AMBIENT LEVEL OF 9 %. EXAMINATION OF THE TURBULENCE SPECTRA REVEALS A BROAD BAND STRUCTURE WITH NO NARROW BAND FEATURES AT HARMONICS OF THE BLADE PASSING FREQUENCY. THE CHARACTERISTIC FREQUENCY OF THE TURBULENCE IN THE WAKE IS, HOWEVER, RAISED COMPARED WITH THE FREE STREAM.
SIGNIFICANT POWER LOSSES ARE OBSERVED ON THE DOWNSTREAM MACHINE FOR WIND DIRECTIONS WITHIN +/- 20 DEGREES CELSIUS OF THE INTER-MACHINE AXIS. LOSSES OF UP TO 60 % ARE FOUND WHEN A TURBINE IS COMPLETELY IMMERSED IN THE WAKE OF THE UPSTREAM MACHINE. THESE LOSSES ARE IN REASONABLE AGREEMENT WITH THOSE PREDICTED THEORETICALLY.
MARKEDLY INCREASED DYNAMIC LOADS ARE EXPERIENCED BY A ROTOR OPERATING IN A WAKE. IT HAS PROVED POSSIBLE TO RELATE THE STOCHASTIC AND DETERMINISTIC CONTRIBUTIONS TO THESE LOADS TO THE MEASURED WAKE STRUCTURE. INFORMATION ON THE CORRESPONDING INCREASE IN THE FATIGUE DAMAGE RATE HAS ALSO BEEN OBTAINED.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- ingénierie et technologie génie mécanique génie automobile génie aérospatial avion
- ingénierie et technologie génie de l'environnement énergie et combustibles énergie renouvelable énergie éolienne
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Données non disponibles
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
KT22 7SE Leatherhead
Royaume-Uni
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.