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Wind turbine wakes in forest and neutral plane wall boundary layer large-eddy simulations

Schröttle, Josef und Piotrowski, Zbigniew und Gerz, Thomas und Englberger, Antonia und Dörnbrack, Andreas (2016) Wind turbine wakes in forest and neutral plane wall boundary layer large-eddy simulations. Journal of Physics: Conference Series, 753, Seiten 1-10. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.1088/1742-6596/753/3/032058. ISSN 1742-6588.

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Offizielle URL: http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/753/3/032058

Kurzfassung

Wind turbine wake flow characteristics are studied in a strongly sheared and turbulent forest boundary layer and a neutral plane wall boundary layer flow. The reference simulations without wind turbine yield similar results as earlier large-eddy simulations by Shaw and Schumann (1992) and Porte-Agel et al. (2000). To use the fields from the homogeneous turbulent boundary layers on the fly as inflow fields for the wind turbine wake simulations, a new and efficient methodology was developed for the multiscale geophysical flow solver EULAG. With this method fully developed turbulent flow fields can be achieved upstream of the wind turbine which are independent of the wake flow. The large-eddy simulations reproduce known boundary-layer statistics as mean wind profile, momentum flux profile, and eddy dissipation rate of the plane wall and the forest boundary layer. The wake velocity deficit is more asymmetric above the forest and recovers faster downstream compared to the velocity deficit in the plane wall boundary layer. This is due to the inflection point in the mean streamwise velocity profile with corresponding turbulent coherent structures of high turbulence intensity in the strong shear flow above the forest.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/106441/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Wind turbine wakes in forest and neutral plane wall boundary layer large-eddy simulations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schröttle, JosefDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Piotrowski, ZbigniewInstitute of Meteorology and Water Management, Warsaw, PolandNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gerz, ThomasDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Englberger, AntoniaDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dörnbrack, AndreasDLR, IPANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2016
Erschienen in:Journal of Physics: Conference Series
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Band:753
DOI:10.1088/1742-6596/753/3/032058
Seitenbereich:Seiten 1-10
Verlag:Institute of Physics (IOP) Publishing
ISSN:1742-6588
Status:veröffentlicht
Stichwörter:wind turbine wake flow, EULAG, forest turbulence, large-eddy simulation
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Hinterlegt von: Ziegele, Brigitte
Hinterlegt am:10 Okt 2016 17:39
Letzte Änderung:14 Dez 2023 11:36

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