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Vollautomatische aerodynamische Optimierungskette zum Entwurf von horizontal-achsigen Windenergieanlagen

Schlüter, Jan (2024) Vollautomatische aerodynamische Optimierungskette zum Entwurf von horizontal-achsigen Windenergieanlagen. Master's, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V..

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4MB

Abstract

In dieser Arbeit wird eine automatisierte Optimierungsumgebung für den Entwurf von Windenergieanlagen, basierend auf einem parametrischen CAD-Modell entwickelt. Durch die Integration verschiedener Komponenten wie Geometriemodellierung, skriptgesteuerte räumliche Diskretisierung, RANS-Simulation und Einsatz eines Optimierungsalgorithmus ermöglicht diese Umgebung eine effiziente aerodynamische Optimierung von Rotorblättern. Die Verwendung von B-Splines zur Profilapproximation im CAD-Modell und die Beschränkung der Diskretisierung auf ein Rotorblatt mit periodischen Randbedingungen reduzieren den Simulationsaufwand erheblich. Trotz erfolgreicher Optimierung des Betriebspunktes konnten signifikante Leistungssteigerungen nur begrenzt erzielt werden, was auf die Einfachheit des Basisrotordesigns und die Notwendigkeit einer Erweiterung der Optimierungsparameter hinweist. Die Arbeit zeigt die Vorteile einer solchen Prozesskette für Entwurfs- und Nachrechnungsaufgaben auf, empfiehlt jedoch komplexere Anpassungen für weitergehende Optimierungen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/203645/
Document Type:Thesis (Master's)
Title:Vollautomatische aerodynamische Optimierungskette zum Entwurf von horizontal-achsigen Windenergieanlagen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Schlüter, JanUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:March 2024
Open Access:Yes
Status:Published
Keywords:Optimierung, WiValdi, Windenergie, Aerodynamik
Institution:Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Department:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Materials and Technologies for the Energy Transition
HGF - Program Themes:Photovoltaics and Wind Energy
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E SW - Solar and Wind Energy
DLR - Research theme (Project):E - Wind Energy
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute for Aerodynamics and Flow Technology > Wind Energy
Deposited By: Schlüter, Jan
Deposited On:10 Apr 2024 10:12
Last Modified:10 Apr 2024 10:12

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