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A Reliable Experimental Methodology for the Study of Wind-Turbine Rotor Blade Aerodynamics

Costantini, Marco und Fuchs, Carsten und Henne, Ulrich und Klein, Christian und Ondrus, Vladimir und Bruse, Martin und Löhr, Markus und Jacobs, Markus (2019) A Reliable Experimental Methodology for the Study of Wind-Turbine Rotor Blade Aerodynamics. Journal of Physics: Conference Series, 1222 (012001), Seiten 1-10. Institute of Physics (IOP) Publishing. doi: 10.1088/1742-6596/1222/1/012001. ISSN 1742-6588.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1222/1/012001

Kurzfassung

The aerodynamic performance of airfoils and blades designed for modern wind-turbine rotors, which have diameters of the order of hundred meters, must be examined at chord Reynolds numbers matching those of practical applications. In general, such high Reynolds numbers cannot be achieved in conventional wind tunnels. Moreover, knowledge on the boundary-layer transition location is essential to evaluate airfoil and blade performance at these flow conditions. This work presents an experimental methodology that can be applied at flow conditions reproducing those of real wind-turbine rotor blades and simultaneously provides aerodynamic coefficients and transition locations. The experimental methodology consists of: the Temperature-Sensitive Paint (TSP) technique for global, non-intrusive and reliable transition detection; conventional pressure measurements for the determination of the aerodynamic coefficients; and the High Pressure Wind Tunnel Göttingen (DNW-HDG) to run the experiments at Reynolds numbers matching those of real applications. The obtained results can be used to verify airfoil and blade performance and to validate numerical predictions. In the present work, the experimental methodology was applied to systematically investigate the aerodynamic performance of an airfoil designed for the mid-span sections of modern wind-turbine rotor blades. The examined chord Reynolds numbers were as high as 12 million and the angle-of-attack ranged from -14° to +20°. The presented methodology was here demonstrated to be mature for productive testing.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/127561/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Paper No. 012001, doi:10.1088/issn.1742-6596, Online ISSN: 1742-6596
Titel:A Reliable Experimental Methodology for the Study of Wind-Turbine Rotor Blade Aerodynamics
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Costantini, Marcomarco.costantini (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0642-0199134173781
Fuchs, Carstencarsten.fuchs (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Henne, Ulrichulrich.henne (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Klein, Christianchristian.klein (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7592-6922NICHT SPEZIFIZIERT
Ondrus, VladimirVladimir.Ondrus (at) uni-hohenheim.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bruse, MartinMartin.Bruse (at) dnw.aeroNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Löhr, MarkusMarkus.Loehr (at) dnw.aeroNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Jacobs, Markusmarkus.jacobs (at) dnw.aeroNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2019
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:1222
DOI:10.1088/1742-6596/1222/1/012001
Seitenbereich:Seiten 1-10
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTIOP PublishingNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Institute of Physics (IOP) Publishing
Name der Reihe:Scientific Proceedings of the WindEurope Conference 2019
ISSN:1742-6588
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Temperature-sensitive paint, Wind Turbine, Transition, Rotor Blade, TSP
Institution:Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Abteilung:AS-EXV
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation und Validierung (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren, GO
Deutsch-Niederländische Windkanäle > Business Unit Göttingen und Köln (GUK)
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:25 Jun 2019 16:05
Letzte Änderung:14 Dez 2023 11:36

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