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Sensitivity analysis of a wind rotor blade utilizing a multi-disciplinary tool chain

Willberg, Christian und Wienke, Felix und Imiela, Manfred und Hilmer, Philipp (2015) Sensitivity analysis of a wind rotor blade utilizing a multi-disciplinary tool chain. EWEA OFFSHORE 2015, 2015-03-10 - 2015-03-12, Copenhagen, Denmark.

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Kurzfassung

Due to the multi-disciplinary nature in the design of wind turbines, developers and manufacturers face several challenges. One of them is the exchange of model data between the different disciplines, e.g. aerodynamic or structural dynamics. To overcome the problems of data exchange between the disciplines the Common Parametric Aircraft Configuration Schema (CPACS) has been developed by the German Aerospace Center (DLR). Based on this data scheme a multi-disciplinary tool chain and the verification of their components are presented. Due to some similarities in the design of aircraft wings and wind turbine blades, the tool DELiS has been extended to create structural finite element models of wind turbine blades. The tool has been validated to an industrial rotor and the DTU 10-MW reference rotor blade. The finite element models are dynamically reduced and exported as flexible bodies to the multi-body simulation tool Simpack. For aeroelastic analyses an aerodynamic model is coupled to the multi-body simulation tool. The aerodynamic models can be either a high-fidelity CFD-simulation or a low-fidelity model based blade element momentum theory. This paper illustrates guidelines for the development of a multi-disciplinary tool chain and its interfaces. Based on this framework, sensitivities of parameter changes as well as parameter optimization can be done utilizing a trained neuronal network. The methodology of this analysis with a low number of parameters will allow a sensitivity analysis for complete rotor blade designs in the future.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/95621/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Sensitivity analysis of a wind rotor blade utilizing a multi-disciplinary tool chain
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Willberg, ChristianFA-STMNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wienke, Felixfelix.wienke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0081-1084NICHT SPEZIFIZIERT
Imiela, Manfredmanfred.imiela (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0002-1410-1243NICHT SPEZIFIZIERT
Hilmer, Philippphilipp.hilmer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8534-6665NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2015
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:aerodynamic, wind energy, aeroelasticity, structural mechanics, cost model
Veranstaltungstitel:EWEA OFFSHORE 2015
Veranstaltungsort:Copenhagen, Denmark
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:10 März 2015
Veranstaltungsende:12 März 2015
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SF - Solarforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Windenergie (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Strukturmechanik
Institut für Aeroelastik > Aeroelastische Simulationen
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Hubschrauber
Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik > Faserverbundtechnologie
Hinterlegt von: Willberg, Dr.-Ing. Christian
Hinterlegt am:23 Mär 2015 10:32
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:01

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