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Hierarchical sensitivity study on the aeroelastic stability of the IEA 15 MW reference wind turbine

Verdonck, Hendrik und Hach, Oliver (2024) Hierarchical sensitivity study on the aeroelastic stability of the IEA 15 MW reference wind turbine. In: Journal of Physics: Conference Series, 2767 (2). IOP Publishing. TORQUE 2024, 2024-05-29 - 2024-05-31, Florenz, Italien. doi: 10.1088/1742-6596/2767/2/022036. ISSN 1742-6588.

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Offizielle URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2767/2/022036

Kurzfassung

Increased rotor size and blade flexibility are leading to new stability characteristics for current and future wind turbines. Numerical aeroelastic models are an essential tool to understand these new mechanisms and to design next-generation wind turbines suitably. A comprehensive understanding of how model input parameters influence the stability analysis will enhance the confidence in these simulations. This article presents a study on the sensitivity of uncertain parameters on aeroelastic stability predictions of the IEA 15 MW turbine model in HAWCStab2. It uses a hierarchical approach to handle the large number of investigated model parameters. Relevant uncertainties are identified through one-at-a-time and elementary effects analyses first. The remaining parameters are fed into a variance-based uncertainty quantification (UQ), that employs polynomial chaos expansion representations as surrogates for a full nonlinear description of the sensitivities. A robust post-processing of the stability analysis results is the main challenge of the presented methodology, but it is shown how the UQ process can still be used to explore the parameter space effectively. The presented study shows that the structural blade properties have the highest sensitivity and that a set of relatively small parameter variations can lead to unstable behavior of the reference model.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/205951/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Hierarchical sensitivity study on the aeroelastic stability of the IEA 15 MW reference wind turbine
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Verdonck, HendrikHendrik.Verdonck (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0007-8271-8292NICHT SPEZIFIZIERT
Hach, OliverOliver.Hach (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5317-4176NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2024
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:2767
DOI:10.1088/1742-6596/2767/2/022036
Verlag:IOP Publishing
ISSN:1742-6588
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Uncertainty Quantification, Stability Analysis, IEA 15 MW, Wind Energy
Veranstaltungstitel:TORQUE 2024
Veranstaltungsort:Florenz, Italien
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:29 Mai 2024
Veranstaltungsende:31 Mai 2024
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Photovoltaik und Windenergie
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Windenergie
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aeroelastik > Aeroelastische Simulation
Hinterlegt von: Verdonck, Hendrik
Hinterlegt am:27 Aug 2024 16:36
Letzte Änderung:10 Sep 2024 09:38

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