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Auswertung und Vergleich von Schwingungsmessdaten einer Forschungswindturbine auf Basis optischer und konventioneller Messtechniken

Gnebner, Kevin (2020) Auswertung und Vergleich von Schwingungsmessdaten einer Forschungswindturbine auf Basis optischer und konventioneller Messtechniken. Masterarbeit, Leibniz Universität Hannover.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich
12MB

Kurzfassung

Resonanzprobleme in modernen Windkraftanlagen erfordern aufgrund der zunehmenden strukturellen Flexibilität eine genaue Analyse des dynamischen Gesamtverhaltens. Dafür kann die Operationelle Modalanalyse (OMA) genutzt werden, die natürliche Anregungsquellen verwendet, um die modalen Parameter - Eigenfrequenz, Dämpfungsgrad und Eigenvektor - zu bestimmen. Die vorliegende Arbeit überprüft und vergleicht das Potenzial von vorhandenen Schwingungsmessdaten unterschiedlicher Messtechniken zur Durchführung der OMA bei Windkraftanlagen. Weiterhin wird die Qualität der unterschiedlichen Verfahren zur stochastischen Systemidentifikation miteinander verglichen. Die Grundlage für diese Auswertung ist eine bereits durchgeführte Messkampagne an einer 600 kW Forschungswindturbine. Das Ergebnis zeigt, dass sich insbesondere die Daten des optischen Messsystems BladeVision dazu eignen, die modalen Parameter mit dem Zeitbereichsverfahren Stochastic Subspace Identification (SSI) abzuschätzen. Das BladeVision nutzt verbaute Reflektoren entlang der Spannweite im Inneren jedes Blattes, um die Verformung anhand von Kameras in der Blattwurzel zu erfassen. Insgesamt werden 13 Schwingungsformen in einem Frequenzbereich von 0 - 15 Hz bestimmt. Durch eine automatisierte Filterung der Datensätze mit vorgegebenen Randbedingungen wird zusätzlich der Einfluss der Umgebungstemperatur und der Windgeschwindigkeit auf die Eigenfrequenzen und Dämpfungsgrade untersucht.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/140181/
Dokumentart:Hochschulschrift (Masterarbeit)
Titel:Auswertung und Vergleich von Schwingungsmessdaten einer Forschungswindturbine auf Basis optischer und konventioneller Messtechniken
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Gnebner, Kevinkevin.gnebner (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2020
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Seitenanzahl:86
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Windkraftanlage, Operationelle Modalanalyse, Eigenfrequenzen, Dämpfungsmaße, Stochastik Subspace Identification, BladeVision Messsystem
Institution:Leibniz Universität Hannover
Abteilung:Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik
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 - Flugphysik (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aeroelastik > Strukturdynamik und Systemidentifikation
Hinterlegt von: Böswald, Dr.-Ing. Marc
Hinterlegt am:11 Jan 2021 16:10
Letzte Änderung:26 Jan 2021 08:28

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