Konzeptstudie für einen formvariablen Vorflügel für ein Windenergierotorblatt

Abstract

Mit dem Ziel den Leistungsertrag zu maximieren stand in der Vergangenheit vor Allem eine Hochskalierung der Rotorblätter im Fokus der Entwicklung von Windenergieanlagen. Eine fortlaufende Vergrößerung der Rotorblätter ist limitiert durch kritische dynamische Belastungen infolge vertikaler Windgradienten, turbulenter Luftströmung und Effekten der Masse. Hier setzt das Kooperationsprojekt Smartblades an und entwirft innovative Methoden zu Lastregulierung. Darunter fällt auch ein formvariabler Vorflügel, der in Form eines Windkanalmodells bereits ausgelegt und getestet wurde. Ausgehend von diesem Modell wird in der vorliegenden Masterarbeit ein Konzept ausgearbeitet, um einen hochskalierten, formvariablen Vorflügel zu realisieren. Unter Verwendung eines morphologischen Kastens werden dazu zunächst vielversprechende Konzepte auf der Grundlage vorher definierter Anforderungen und Randbedingungen selektiert, vorgestellt und analytisch oder numerisch berechnet. Eine weitere Reduktion der ausgewählten Konzepte erfolgt anhand einer quantitativen und qualitativen Bewertung von ausgewählten Kriterien. Aus den Ergebnissen der Bewertung werden zwei Vorzugsvarianten ausgewählt und vorausgelegt. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse aus der Vorauslegung wird schließlich das vielversprechendste Konzept bestimmt