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Daniel Weschke
2015-08-28 14:51:13 +02:00
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@@ -21,14 +21,19 @@ Die FEM-Berechnung wird mit dem Programm ANSYS durchgeführt.
\subsection{Forschungsprojekt}
Das Forschungsprojekt an der \emph{Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg} zur \ac{WindNumSim}\footnote{WindNumSim, URL: \url{http://www.mp.haw-hamburg.de/pers/Graetsch/WindNumSim_main.htm}} ist ein vom \emph{Bundesministerium für Bildung und Forschung} im Rahmen der Förderlinie \glqq IngenieurNachwuchs\grqq\ 2012 im Programm \glqq Forschung an Fachhochschulen\grqq\ gefördertes Projekt. Projektpartner sind unter anderem die \emph{Helmut Schmidt Universität Hamburg} sowie die Firmen Senvion SE\footnote{Senvion SE ehemals bekannt als REpower Systems SE, URL: \url{http://senvion.com/de/}} und FE"=Design\footnote{FE-Design ein von Dassault Systèmes übernommenes Unternehmen, URL \url{http://www.fe-design.de}}.
Untersucht werden hierzu Simulationsmodelle mit \ac{FSI}, die eine Kopplung der Windstömung und der Windenergieanlage schafft. Daraus werden Ergebnisse für die Rotorblätter erwartet, die eine Strukturoptimierung der Rotorblätter ermöglicht. Dabei liegt der Fokus der Strukturoptimierung insbesondere auf die Reduktion der Rotorblattmasse mit dem der Antriebsstrang entlastet wird, der wiederum eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Anlage zur Folge hat. Weitere Ziele sind die optimale Blattwinkeleinstellung während des Turmdurchgangs und die Verbesserung der akustischen Eigenschaften der Anlage. Die letztgenannte Verbesserung soll den Schalldruckpegel während des Turmdurchgangs reduzieren und damit, neben der Reduzierung von Verlustenergien auch, eine Akzeptanzsteigerung der Umwelt zur Folge haben.
Untersucht werden hierzu Simulationsmodelle mit \ac{FSI}, die eine Kopplung der Windstömung und der Windenergieanlage ermöglicht.
%Daraus werden Ergebnisse für die Rotorblätter erwartet, die eine Strukturoptimierung der Rotorblätter ermöglicht.
Hierbei werden Erkenntnisse zu den Rotorblätter erwartet, die ebenfalls Grundlage einer Strukturoptimierung der Rotorblätter sein soll.
Der Fokus der Strukturoptimierung liegt insbesondere auf die Reduktion der Rotorblattmasse mit dem der Antriebsstrang entlastet wird, der wiederum eine Verbesserung des Wirkungsgrades der Anlage zur Folge hat. Weitere Ziele sind die optimale Blattwinkeleinstellung während des Turmdurchgangs und die Verbesserung der akustischen Eigenschaften der Anlage. Die letztgenannte Verbesserung soll den Schalldruckpegel während des Turmdurchgangs reduzieren und damit, neben der Reduzierung von Verlustenergien auch, eine Akzeptanzsteigerung der Umwelt zur Folge haben.
\subsection{Windenergieanlage}
Bei der \ac{WEA} handelt es sich um eine von \emph{\ac{NREL}}\footnote{National Renewable Energy Laboratory NREL, URL: \url{http://www.nrel.gov/}} zusammengestellte küstenabgewandte Ausgangs"=\ac{WEA},
welche im Forschungsbericht \emph{Definition of a 5-MW Reference Wind Turbine for Offshore System Development} \cite{NREL09} dokumentiert ist.
Das \ac{NREL} verwendet als Grundlage die öffentlich zugänglichen Informationen der Muster-\ac{WEA} von \emph{Multibrid~M5000} und \emph{REpower~5M}.
Aufgrund unzureichend öffentlichen Informationen der Muster-\ac{WEA}, verwendet das \ac{NREL} zusätzlich öffentlich zugängliche Eigenschaften der Konzeptmodelle von den Projekten \emph{WindPACT}, \emph{RECOFF} und \emph{DOWEC}.
Die \ac{WEA} ist somit eine Zusammensetzung der einzelnen Modellen mit den repräsentativsten Spezifikationen.
Das \ac{NREL} verwendet als Grundlage die öffentlich zugänglichen Informationen der Muster-\ac{WEA}s von \emph{Multibrid~M5000} und \emph{REpower~5M}.
Aufgrund unzureichenden öffentlichen Informationen der Muster-\ac{WEA}s, verwendet das \ac{NREL} zusätzlich öffentlich zugängliche Eigenschaften der Konzeptmodelle von den Projekten \emph{WindPACT}, \emph{RECOFF} und \emph{DOWEC}.
Die \ac{WEA} von \ac{NREL} ist somit eine Zusammensetzung der einzelnen Modellen mit den repräsentativsten Spezifikationen %.
und stellt eine Grundlage für das Forschen an einer einheitliche Anlage dar.
%Hierdurch hat \ac{NREL}, für das Forschen an \ac{WEA}, eine einheitlichen Anlage entwickelt.
Da die \emph{REpower~5M} gegenüber der \emph{Multibrid~M5000} für das \ac{NREL} eher konventionelle und erwartende Eigenschaften hat und die \emph{DOWEC} sehr hohe Übereinstimmung mit der \emph{REpower~5M} hat, ist die \ac{NREL} Ausgangs-\ac{WEA}
hauptsächlich aus diesen beiden Arbeiten entstanden.