Gnebner, Kevin (2020) Auswertung und Vergleich von Schwingungsmessdaten einer Forschungswindturbine auf Basis optischer und konventioneller Messtechniken. Master's, Leibniz Universität Hannover.
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Abstract
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.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/140181/ | ||||||
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Document Type: | Thesis (Master's) | ||||||
Title: | Auswertung und Vergleich von Schwingungsmessdaten einer Forschungswindturbine auf Basis optischer und konventioneller Messtechniken | ||||||
Authors: |
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Date: | September 2020 | ||||||
Refereed publication: | No | ||||||
Open Access: | No | ||||||
Gold Open Access: | No | ||||||
In SCOPUS: | No | ||||||
In ISI Web of Science: | No | ||||||
Number of Pages: | 86 | ||||||
Status: | Published | ||||||
Keywords: | Windkraftanlage, Operationelle Modalanalyse, Eigenfrequenzen, Dämpfungsmaße, Stochastik Subspace Identification, BladeVision Messsystem | ||||||
Institution: | Leibniz Universität Hannover | ||||||
Department: | Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik | ||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||
HGF - Program: | Aeronautics | ||||||
HGF - Program Themes: | fixed-wing aircraft | ||||||
DLR - Research area: | Aeronautics | ||||||
DLR - Program: | L AR - Aircraft Research | ||||||
DLR - Research theme (Project): | L - Flight Physics (old) | ||||||
Location: | Göttingen | ||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Aeroelasticity > Structural Dynamics and System Identification | ||||||
Deposited By: | Böswald, Dr.-Ing. Marc | ||||||
Deposited On: | 11 Jan 2021 16:10 | ||||||
Last Modified: | 26 Jan 2021 08:28 |
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