Eksperimentel verifikation af Risø-A profilserien

Afdeling for Vindenergi og Atmosfærefysik
Formålet med projektet var at verificere de aerodynamiske egenskaber for tre Risø-A profiler for at vurdere deres anvendelighed på fremtidige danske vindmøllevinger. Profilerne er udviklet specielt til vindmøller med egenskaberne: Høj maksimal opdrift, højt glidetal ved design indfaldsvinklen og lav følsomhed overfor ruhed.
Projektbeskrivelse
Dette projekt omhandler eksperimental verifikation af de aerodynamiske egenskaber for tre Risø-A profiler for at vurdere deres anvendelig på danske vindmøllevinger. Risø-A profilerne blev designet til både stall og pitchregulering ved hjælp af en optimeringsmetode, som blev udviklet i projektet, EFP 95 Vingedesign. Serien består af syv profiler med tykkelser fra 12% til 30% af profilkorden. Verifikationen foretages med en afprøvningsmetode fra EFP-95 vingedesign projektet. Projektet indeholder fremstilling og instrumentering af profilsektioner, afprøvning i VELUX vindtunnelen, samt analyse af resultater. Fremstillingen sker i samarbejde imellem Risø og de industrielle parter. De aerodynamiske kræfter ved hjælp af trykmåleudstyr. såvel statisk som dynamisk inflow undersøges, hvor dynamisk inflow vedrører dynamisk stall og kantsvingninger. Desuden undersøges effekten af vortex generatorer, forkantlister samt simulering af skidt og støv på forkanten. Måleresultaterne analyseres og profilernes egenskaber vurderes og dokumenteres. De verificerede profiler vil efterfølgende indgå i de deltagende virksomheders aktuelle optimering af nye vinge-prototyper. Profilerne vil kunne videreudvikles og tilpasses til fremtidens vindmøllevinger. Projektet resulterer endvidere i en verifikation af de udviklede værktøjer til profildesign og eksperimentel verifikation, så disse i fremtiden vil kunne bruges af dansk vindmølleindustri
Resultater

Profilerne passer både til stall-, aktiv stall og pitchregulering på møllestørrelser omkring 600 kW. Risø-A profilerne blev modificeret ud fra projektgruppens krav og ønsker til egnskaberne. Det resulterede i Risø-A1 profilerne, der har en pænere geometrisk overensstemmelse imellem de forskellige relative tykkelser. Profilfamilien dækker relative tykkelser fra 14% til 33% og det blev valgt at den eksperimentale verifikation skulle omhandle de relative tykkelser 18%, 21% og 24%. Verifikationen blev foretaget i VELUX vindtunnellen med trykmåleudstyr ved et Reynoldstal på 1.6 million. Målingerne omhandlede statiske og dynamiske egenskaber ved glat profiloverflade samt ved ruhed på forkanten. Vortex generatorer og Gurney flaps blev afprøvet for at undersøge mulighederne for at forøge den maksimale opdrift. Forudsætningerne for profilernes design blev i store træk eftervist. Ved glat overflade havde alle profiler konstant hældning for opdriften og en lav modstand indtil maksimal opdriftskoefficient, som var omkring 1.4. 18% profilet havde et blødet post stall område hvorimod 21% og 24% profilerne havde et større fald i opdriften efter stall. Alle profiler var forholdsvis ufølsomme over for ruhed på forkanten. Opdriftens hældning var bibeholdt men med et fald i den maksimale opdriftskoefficient til 1.2. Anvendelse af vortexgeneratorer viste at den maksimale opdrift kunne forøges til omkring 1.9 for 24% profilet afhængigt af placeringen. Gurneyflaps viste sig at være mindre attraktive end vortex generatorer men i kombination kunne opdriften forøges til omkring 2.0. Ved fremtidigt design af nye vindmøllevinger kan yderligere tilretning til effektregulering og specifik møllestørrelse ske med udgangspunkt i Risø-A1 profilfamilien

Key figures

Periode:
1998 - 1999
Bevillingsår:
1998
Egen finansiering:
0,89 mio.
Støttebeløb:
0,89 mio.
Støtteprocent:
50 %
Projektbudget:
1,79 mio.

Kategori

Oprindelig title
Eksperimentel verifikation af Risø-A profilserien
Program
EFP
Fælles overordnet teknologiområde
Vind
Projekttype
Forskning
Journalnummer
1363/98-0038

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
LM Glasfiber A/S
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)
VESTAS WIND SYSTEMS A/S

Kontakt

Kontakperson
Fuglsang, Peter
Adresse
Forskningscenter Risø. Vindenergi og Atmosfærefysik
P.O. Box 49
DK-4000 Roskilde, Denmark
Fuglsang, Peter (forsker), 46775071, peter.fuglsang@risoe.dk
Øvr. Partnere: LM Glasfiber A/S; Danmarks Tekniske Universitet; Vestas Wind Systems A/S

Energiforskning.dk - en fælles informationsportal for energiteknologiske forsknings- og udviklingsprogrammer.

Logo innovationsfonden
Logo for EUDP
Logo for elforsk