Objectif
Objectives of the project
The majority of wind turbines installed in Europe and of those produced at present, use aerodynamic stall as a method of power limitation in high wind speeds. A considerable number of these stall controlled wind turbines, with rotor blades produced by various manufacturers, installed at different locations, have shown a behaviour which is now commonly referred to as multiple stall behaviour. This phenomenon can be described as the occurrence of more then one stall power level under apparently equal conditions. Rotors displaying this behaviour can produce stall power at one level for longer periods of time (hours, or days) and then suddenly switch to a different (higher or lower) stall level at which they remain for some time. Up to four power levels have been identified for certain rotors; the difference between the highest and the lowest level can be 25 to 30% of nominal power. Usually, the high stall level coincides with the design level, or nominal generator power. This means that at the lower power levels, energy production will be below the guaranteed power curve level and rotor blade manufacturers are quite concerned. As stated above, the problem is not blade or industry specific, but of a generic nature.
The basic objective of this project is to identify ways to prevent or control the multiple stall behaviour. To achieve this, the underlying cause(s) must be known. Hence the collateral objective is to determine these cause(s). It is presently believed that the basic phenomenon is premature stall, but it is not clear what triggering mechanisms can be responsible for this, nor which parts of the blade(s) suffer changes in the 'regular' flow pattern. A solution to the problem is of high industrial relevance as it enables turbine manufacturers to produce the guaranteed power curve consistent with design calculations. Depending on the wind climate of a specific location, the multiple stall phenomena may account for an energy production loss between 2 and perhaps 7 %, the higher number being valid for high wind speed regions.
The fact that this problem is not yet solved, some four of five years after the first definitive observations, is mainly due to the lack of good diagnostic possibilities and of a dedicated measurement and analysis program The turbines in question usually have been non-instrumented production machines. Up to date, it has not been possible to equip commercial rotor blade showing multiple stall, with the necessary diagnostic tools at a reasonable cost.
Technical Approach
In the present project, a innovative technique will be used which adds a new diagnostic possibility. Use will be made of 'stall flags', which are thin detectors pasted onto the blades, indicating the main flow direction by either covering or uncovering reflectors. With the help of a lighting set and a video camera on the ground, the state of the stall flags can be determined during the operation of the turbine. This enables the analysis of the flow pattern on all the blades simultaneously.
Additional to the stall flag pattern observations, blade loads will be measured, and power will be recorded with a sampling frequency of about 1 Hz. The blade surface conditions, and details of the wind and yaw error, will be monitored also. Interpretation of these results will show under what circumstances power level shifts can occur. The interpretations will be supported by extensive calculation efforts, with BEM and Navier Stokes methods, in order to estimate the sensitivity of the flow field the external factors. In as far as possible, already existing measurements will also be analysed.
Expected achievements
The expected achievements of the project are:
- understanding of the causes of multiple stall phenomena;
- rotor blade design rules and/or turbine operational recommendations that prevent or control multiple stall behaviour.
Partners in the project are ECN (co-ordinator), CRES, NTUA (all three research and development establishments) and Aerpac (rotor blade manufacturer). Nordex (turbine manufacturer) will act as a subcontractor.
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 électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique capteurs capteurs optiques
- 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.
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
1755 LE PETTEN
Pays-Bas
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.