Numerische Studien zur Lastenkontrolle an Windenergieanlagen mittels gekoppelter Vorder- und Hinterkantenklappen

Durch die Vergrößerung des Rotordurchmessers steigen die Lasten an Windkraftanlagen. Um dem entgegen zu wirken, müssen neue Lastenkontrollkonzepte entwickelt werden. Eines dieser Konzepte ist das adaptive Wölbungsprofil. Durch kinematisch gekoppelte Vorder- und Hinterkantenklappen passt sich die Wölbung des Profils Änderungen der Anströmung an und wirkt dadurch dem aus den Änderungen resultierenden Effekt entgegen. Der Einfluss dieses Konzeptes auf die Lasten von Windenergieanlagen wird im Zuge dieser Arbeit mit Hilfe von numerischen Fluid-Struktur gekoppelten Simulationen untersucht. Um die Klappenausschläge dieses passiven lokalen Konzepts sowie die Blattdeformationen direkt in der Simulation bestimmen zu können, wird der RANS-Löser FLOWer mit dem Mehrkörpersimulationsprogramm SIMPACK gekoppelt. Die Komplexität des Setups wird dabei sukzessive erhöht, von stationärer zu instationärer Anströmung und von zweidimensionalen Bedingungen zu dreidimensionalen Bedingungen im rotierenden System. Dabei werden die Simulationsergebnisse stets mit Messdaten verglichen.