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neller als auf der Unterseite. Dadurch entsteht eine Sogwirkung an der Blattoberseite, die daher auch Saugseite genannt wird. An der Blattunterseite entsteht ein Überdruck, sie wird deshalb Druckseite genannt. Das Rotorblatt wird also in Richtung der Blattoberseite gesaugt und dadurch in eine Drehbewegung versetzt. Die Rotorblätter bestehen hauptsächlich aus glas- bzw. kohlefaserverstärk
wird. An der Blattunterseite entsteht ein Überdruck, sie wird deshalb
Druckseite genannt. Das Rotorblatt wird also in Richtung der Blattoberseite gesaLandratsamt Schweinfurt
CHTS DETAILANSICHT DER OBERFLÄCHENGITTER FÜR BLATT UND GONDEL. LÄNGENANGABEN BEZOGEN AUF ROTORRADIUS R=39.2M 76 ABBILDUNG 42: STROMLINIENDARSTELLUNG DES VEKTORS AN DER SAUGSEITE (LINKS) UND DRUCKSEITE (RECHTS) DES ROTORBLATTS; = DIE VORDERKANTE DES ROTORBLATTS IST UNTEN 76 ABBILDUNG 43: STRÖMUNGSVERHÄLTNISSE AN DER GRENZSCHICHT FÜR ROTORBLATT MIT VORGEGEBENEM LAMINAR-TURBULENTEN GRENZSCH
G 42: STROMLINIENDARSTELLUNG DES VEKTORS AN DER SAUGSEITE (LINKS) UND
DRUCKSEITE (RECHTS) DES ROTORBLATTS; = DIE VORDERKANTE DES ROTORBLATTS IST UNTENDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
n – Modul innerhalb des TAU-Codes XFOIL: 2-D Programm zur Strömungssimulation CFD: Computational Fluid Dynamics – numerische Methode in der Strömungsmechanik SS: Sogseite (Suction Side) PS: Druckseite (Pressure Side) GF: Gurney-Flaps VG: Vortex-Generatoren ZZ: Zickzackband / Zackenband BEM-Codes: Blade Element Momentum WEA: Windenergieanlage(n) Begriffe und Definitionen: Dynamic Stall:
sche Methode in der Strömungsmechanik SS: Sogseite (Suction Side) PS:
Druckseite (Pressure Side) GF: Gurney-Flaps VG: Vortex-Generatoren ZZ: ZickzackbDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
lage Optimierungspotenzial festzustellen. Dies wird ebenfalls für die Phase 2 in Erwägung gezogen. Die Optimierung der Rotorblattspitze zur Verminderung der Druckverluste zwischen Saug- und Druckseite wird weiter als eine Möglichkeit für die zweite Projektphase in Betracht gezogen, allerdings wurden hierfür zunächst keine näheren Untersuchungen angestellt, da der Effekt schon ausgiebig u
otorblattspitze zur Verminderung der Druckverluste zwischen Saug- und
Druckseite wird weiter als eine Möglichkeit für die zweite Projektphase in BetraDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
r untersucht werden. Im Anhang zu diesem Bericht werden die Resultate der Simulation bildlich dargestellt. In Abbildung 42 sind die Strömungsverhältnisse an den Grenzschichten von Saug- und Druckseite des Rotorblatts anhand der Stromliniendarstellung des Reibungsbeiwerts dargestellt, welche die Geschwindigkeitsverläufe an der Oberkante der Grenzschicht widerspiegeln. Insbesondere kennzei
42 sind die Strömungsverhältnisse an den Grenzschichten von Saug- und
Druckseite des Rotorblatts anhand der Stromliniendarstellung des ReibungsbeiwertDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
kennzeichnen die blauen Bereiche Gebiete mit einer zur Windrichtung stromaufwärts gerichteten Komponente. Als Grenzlinie zwischen blauen und grünen Bereich tritt die Druckpunktlinie auf der Druckseite des Rotorblatts nahe der Vorderkante deutlich hervor. Auf der Saugseite kennzeichnet der blaue Bereich dagegen die Ausdehnung eines Ablösungswirbels. Dieser dehnt sich von der Blattwurzel b
zwischen blauen und grünen Bereich tritt die Druckpunktlinie auf der
Druckseite des Rotorblatts nahe der Vorderkante deutlich hervor. Auf der SaugseiDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
azit der Berechnungen mit dem Ausgangs-Rotorblatt bei vollturbulenter Grenzschicht lassen sich hinsichtlich möglicher Optimierungen drei Bereiche unterscheiden: 1. anliegende Umströmung der Druckseite 2. nach außen strebende Verwirbelungen auf der Saugseite, 3. anliegende Umströmung der Saugseite im äußeren Rotorbereich Die Bereiche 1 und 3 weisen ungestörte Umströmungsverläufe auf. Hier
timierungen drei Bereiche unterscheiden: 1. anliegende Umströmung der
Druckseite 2. nach außen strebende Verwirbelungen auf der Saugseite, 3. anliegenDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
er Strömungsverläufe auf der Oberfläche von Druck- und Saugseite dargestellt. Die eingezeichneten Linien trennen die Bereiche mit laminarer und turbulenter Grenzschicht voneinander. Auf der Druckseite ergeben sich kaum Unterschiede zu den Stromlinienverläufen aus Abbildung 42. Obwohl in diesem Fall bis kurz vor der Hinterkante laminare Grenzschichten angenommen wurden, führen diese zu ke
eiche mit laminarer und turbulenter Grenzschicht voneinander. Auf der
Druckseite ergeben sich kaum Unterschiede zu den Stromlinienverläufen aus AbbildDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
des Maximums bei =7.2 dargestellt. Sichtbar wird, dass im Fall des Minimums eine verstärkte Verwirbelung der Strömung nahe der Gurney-Flaps auftritt. Erwähnt sei, dass die Strömung auf der Druckseite des Blatts kaum Änderungen gegenüber derjenigen des unbearbeiteten Blatts erfährt. Als Fazit kann festgestellt werden, dass der Einsatz von Gurney-Flaps zwar für niedrige Schnelllaufzahlen
ahe der Gurney-Flaps auftritt. Erwähnt sei, dass die Strömung auf der
Druckseite des Blatts kaum Änderungen gegenüber derjenigen des unbearbeiteten BlDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
den 2D-Modellen einzelner Profilschnitte nicht berücksichtigt werden kann. Hinsichtlich möglicher Optimierungsmaßnahmen am Rotorblatt ergeben die Simulationen folgende Resultate: - Auf der Druckseite des Rotorblatts sind keine Optimierungsmaßnahmen notwendig. - Auf der Saugseite des Rotorblatts sind Maßnahmen zu Erzeugung eines laminarturbulenten Grenzschichtübergangs im äußeren Rotorbl
am Rotorblatt ergeben die Simulationen folgende Resultate: - Auf der
Druckseite des Rotorblatts sind keine Optimierungsmaßnahmen notwendig. - Auf derDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
hts Detailansicht der Oberflächengitter für Blatt und Gondel. Längenangaben bezogen auf Rotorradius R=39.2m. Abbildung 42: Stromliniendarstellung des Vektors c1 an der Saugseite (links) und Druckseite (rechts) des Rotorblatts; die Vorderkante des Rotorblatts ist unten. Abbildung 43: Strömungsverhältnisse an der Grenzschicht für Rotorblatt mit vorgegebenem laminar-turbulenten Grenzschicht
2: Stromliniendarstellung des Vektors c1 an der Saugseite (links) und
Druckseite (rechts) des Rotorblatts; die Vorderkante des Rotorblatts ist unten. Deutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
geren Weg um das Profil herum und muss somit schneller fließen als die Luft auf der Unterseite. Dadurch entsteht oberhalb des Blattes ein Unterdruck (Saugseite) und unterhalb ein Überdruck ( Druckseite ). Durch diese Druckdifferenz wird eine Auftriebskraft erzeugt, die den Rotor in Drehung versetzt. Gondel: Die Gondel enthält den gesamten Triebstrang. Sie ist aufgrund der notwendigen Windr
b des Blattes ein Unterdruck (Saugseite) und unterhalb ein Überdruck (
 Druckseite). Durch diese Druckdifferenz wird eine Auftriebskraft erzeugt, die deBundesverband WindEnergie e.V. (BWE)
Die Re wird hierbei auf die Länge des Profils bzw. des Körpers bezogen. II.1.3.4.4 Randwirbel und Winglets Winglets sind Endstücke an Flügelenden, die den Ausgleich von der Sogseite auf die Druckseite des Profils minimieren und dadurch den Randwirbel verkleinern. Es sinkt somit der induzierte Widerstand. Durch die jahrzehntelange Forschung und Entwicklung im Bereich der Endstücke von Flü
Endstücke an Flügelenden, die den Ausgleich von der Sogseite auf die
Druckseite des Profils minimieren und dadurch den Randwirbel verkleinern. Es sinDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
der Regel ist die Flügelspitze nach oben zur Sogseite hin abgeknickt. In der Windkraftbranche bietet nur der Hersteller Enercon solche Winglets an Windkraftanlagen an, jedoch sind diese zur Druckseite hin abgeknickt, da sonst die Flügelspitze dem Turm gefährlich nah kommen könnte. II.1.3.5. Aerodynamik von stumpfen Körpern II.1.3.5.1 Kreiszylinderumströmung Der cw-Wert in Abhängigkeit vo
Enercon solche Winglets an Windkraftanlagen an, jedoch sind diese zur
Druckseite hin abgeknickt, da sonst die Flügelspitze dem Turm gefährlich nah komDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
r Schattenwurfsberechnungen benötigt. Rotor Diameter 130 m Maximale Blatttiefe 4.00 m Blatttiefe bei 0,9 x Rotorradius 1.10 m Die Rotorblätter sind zur Optimierung der Schallemission an der Druckseite der Blatthinterkante mit „Serrations“ ausgestattet. Serrations sind gezackte, dünne Kunststoffleisten. Die Rotorblätter der 3.2/3.4-130 werden in der Fertigung mit diesen Kunststoffleisten
.10 m Die Rotorblätter sind zur Optimierung der Schallemission an der
Druckseite der Blatthinterkante mit „Serrations“ ausgestattet. Serrations sind gGE Renewable Energy, General Electric Company

Notes:
1 Where to start a query
2Smart Searcht breaks the user's input into individual words and then matches those words in any position and in any order in the table (rather than simple doing a simple string compare)
3Regular Expressions can be used to initialize advanced searches. In the regular expression search you can enter regular expression with various wildcards such as:

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