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Design of an adaptive slat on wind energy rotor blades for wind tunnel investigations

Huxdorf, Oliver und Riemenschneider, Johannes und Lorsch, Paul (2016) Design of an adaptive slat on wind energy rotor blades for wind tunnel investigations. SmartBlades Conference, 2016-02-03 - 2016-02-04, Stade, Deutschland.

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Kurzfassung

To maximize the power output of wind energy plants, their size has been increased to rotor diameters over 120m and nacelle heights of 120m and more. Even with these dimensions, the plants encounter turbulence and vertical wind gradients from the ground boundary layer, which cause fatigue loads on the rotor blades. Minimizing these loads will help to scale up the blades and to enhance their durability. Morphing slats are proposed to minimize these loads. These slats are equipped with an actively controlled morphing trailing edge. To prove the working principle, a wind tunnel model is developed consisting of an aerodynamic profile with rectangular planform (measuring 30 cm chord and 80 cm span) and a morphing slat. In span wise direction 4 actuation stations are used to support and deform the slats trailing edge. The slats trailing edge is connected to a kinematics on each station, consisting of a connecting rod and a shaft. The slat leading edge is fixed at the same span wise position. The intermediate regions of these four positions have gaps between the slat and the main profile, which allow an air flow. Once the shaft starts to turn the compliant middle section of the slat deforms and the gap will be closed and opened while the leading edge stays fixed. This paper deals with the development process of the morphing slat. To ensure the fatigue strength under dynamic deformation the inner contour of the slats middle section will be optimized to reduce the slats strain in deformed state. Also six test slats are manufactured to investigate the strain distribution of the slats skin using an optical image correlation system. Finally the fatigue strength for 1 million oscillations is verified experimentally.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/104457/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Design of an adaptive slat on wind energy rotor blades for wind tunnel investigations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Huxdorf, OliverInstitut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik - AdaptronikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Riemenschneider, JohannesInstitut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik - AdaptronikNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lorsch, PaulTU Braunschweig / DLR BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:3 Februar 2016
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:formvariabler Vorflügel adaptive slat Morphing Windkraftanlage Windkanaluntersuchungen
Veranstaltungstitel:SmartBlades Conference
Veranstaltungsort:Stade, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:3 Februar 2016
Veranstaltungsende:4 Februar 2016
Veranstalter :Forschungsverbund Windenergie
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SF - Solarforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Windenergie (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Adaptronik
Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Multifunktionswerkstoffe
Hinterlegt von: Huxdorf, Oliver
Hinterlegt am:06 Jun 2016 07:31
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:09

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