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ze) u = Umfangsgeschwindigkeit der Blattspitze in m/s n = die kinematische Viskosität des Mediums (z.B. Luft bei NN = 1,5 • 10-5 m2/s). Fazit: Bei den großen Windkraftanlagen liegen die Reynoldszahlen an der Blattspitze im überkritischen ReBereich von 0,6 bis 8 • 106, je nach Größe des Rotors und hat einen geringen Strömungswiderstand. Bei den sog. kleinen Windkraftanlagen befindet s
5 • 10-5 m2/s). Fazit: Bei den großen Windkraftanlagen liegen die
Reynoldszahlen an der Blattspitze im überkritischen ReBereich von 0,6 bis 8 • 10DEWI Magazin Nr. 28, 02/2006
je nach Größe des Rotors und hat einen geringen Strömungswiderstand. Bei den sog. kleinen Windkraftanlagen befindet sich die Blattspitze des Rotors noch im unterkritischen ReBereich der Reynoldszahlen < 0,6 • 106 und hat damit einem hohen Strömungswiderstand. Gleitzahl E Bei der aerodynamischen Gestaltung wirken an dem Tragflügelprofil des Rotorblattes in Richtung der Anströmung ein
die Blattspitze des Rotors noch im unterkritischen ReBereich der
Reynoldszahlen < 0,6 • 106 und hat damit einem hohen Strömungswiderstand. GleitDEWI Magazin Nr. 28, 02/2006
n bei ähnlichen Reynolds-Zahlen wiederholt (Vgl. Abbildung 30). Der Vergleich zeigt, dass die Messungen im Windkanal der Universität Oldenburg trotz geringerer Modellgröße bei ähnlichen Reynoldszahlen eine ziemlich gute Übereinstimmung mit den Messungen im Windkanal Bremerhaven ab einem Anstellwinkel von -5° aufweisen. Die Dynamic Stall Messungen sind wichtig, um eine qualitative Bew
Universität Oldenburg trotz geringerer Modellgröße bei ähnlichen
Reynoldszahlen eine ziemlich gute Übereinstimmung mit den Messungen im WindkanalDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
der Messung mit 35m/s deutlicher zu erkennen sind, als bei der Messung mit 60m/s. Dies ist auf einen verbesserten Signal-Rauschabstand zurückzuführen. Dafür müssen allerdings niedrigere Reynoldszahlen in Kauf genommen werden (3Mio anstelle von 5Mio). Es ist allerdings festzuhalten, dass – auch wenn die Unterschiede bei der schnelleren Messung nicht so deutlich hervortreten – die Tren
-Rauschabstand zurückzuführen. Dafür müssen allerdings niedrigere
Reynoldszahlen in Kauf genommen werden (3Mio anstelle von 5Mio). Es ist allerdinDeutsche WindGuard Engineering GmbH, Universität Oldenburg, Fachhochschule Kiel, Deutsche WindGuard Offshore GmbH
hlagartig sinkt. Dieser Bereich wird als kritischer Bereich bezeichnet. Der kritische Bereich liegt an der Stelle, wo der cW Wert von ca. 1,2 auf 0,3 wechselt. Dies erfolgt zwischen den Reynoldszahlen von 3 × 105 und 5 × 105. Dieser schlagartige Abfall des Widerstandes ist ein Phänomen, das so stark ausgeprägt nur bei Kreiszylindern vorkommt. Der Grund für diesen Sprung ist, dass die
r cW Wert von ca. 1,2 auf 0,3 wechselt. Dies erfolgt zwischen den
Reynoldszahlen von 3 × 105 und 5 × 105. Dieser schlagartige Abfall des WiderstanDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
7). Abbildung 68: Umschlag und Ablösung der Strömung bei einem Kreiszylinder (Hucho, 2002, p. 100). Umschlag der Strömung erzwingen Im Windkanal werden die Kreiszylinder bei niedrigeren Reynoldszahlen betrieben, die vor dem kritischen Punkt liegen. Um den Sprung im Widerstandsbeiwert zu niedrigeren Reynoldszahlen zu verschieben, kann ein Umschlagpunkt erzwungen werden. Dabei werden S
g erzwingen Im Windkanal werden die Kreiszylinder bei niedrigeren
Reynoldszahlen betrieben, die vor dem kritischen Punkt liegen. Um den Sprung im Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
trömung erzwingen Im Windkanal werden die Kreiszylinder bei niedrigeren Reynoldszahlen betrieben, die vor dem kritischen Punkt liegen. Um den Sprung im Widerstandsbeiwert zu niedrigeren Reynoldszahlen zu verschieben, kann ein Umschlagpunkt erzwungen werden. Dabei werden Störkörper auf dem Kreiszylinder montiert. Hierfür werden Turbulatoren verwendet. In diesen Versuchen wird mit Zick
Punkt liegen. Um den Sprung im Widerstandsbeiwert zu niedrigeren
Reynoldszahlen zu verschieben, kann ein Umschlagpunkt erzwungen werden. Dabei weDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
windigkeit von 20 ms-1 eine gute Regelbarkeit in gesamten Drehzahlbereich erkannt. Aus diesem Grund wird diese Geschwindigkeit für die Versuche zugrunde gelegt. Da in diesem Bereich die Reynoldszahlen , wie sie in Kapitel II.1.3.3.1 beschrieben werden, nicht konstant gehalten werden, werden die einzelnen Modellkomponenten im WK allein auf ihre Reynoldszahlabhängigkeit gemessen. Es wir
igkeit für die Versuche zugrunde gelegt. Da in diesem Bereich die
Reynoldszahlen, wie sie in Kapitel II.1.3.3.1 beschrieben werden, nicht konstantDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
e Aerodynamik der stumpfen Körper betrachtet, wie sie in Kapitel II.1.3.5 beschrieben wurden. Als einzelne Elemente können sie mit höheren Anströmgeschwindigkeiten und damit mit höheren Reynoldszahlen untersucht werden. Zunächst wird auf den Modellturm eingegangen, da dieser einen Kreiszylinder als Querschnitt aufweist, und diese eine hohe Reynoldszahlempfindlichkeit aufweisen, wie e
en sie mit höheren Anströmgeschwindigkeiten und damit mit höheren
Reynoldszahlen untersucht werden. Zunächst wird auf den Modellturm eingegangen, Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
n im Originalen vorkommen, sind in der Tabelle 10 aufgeführt. Die Daten für die Bezugslängen und Geschwindigkeiten sind für beide Windkraftanlagen-Typen in Tabelle 8: aufgeführt. Dieses Reynoldszahlen zeigen, dass in jedem Betriebszustand der jeweiligen Windkraftanlagen eine überkritische Re 5 × 105 anliegt. Tabelle 10 Re-Zahlen der Kreiszylinder an den Windkraftanlagen im Original.
für beide Windkraftanlagen-Typen in Tabelle 8: aufgeführt. Dieses
Reynoldszahlen zeigen, dass in jedem Betriebszustand der jeweiligen WindkraftanlDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
eich von 0,5 bis 0,8 liegen. Die Einschalt- und Nennlastwindgeschwindigkeiten betragen bei der Repower-Anlage jeweils 3,3m/s und 13,5 m/s. Rotationseffekte wurden für die Berechnung des Reynoldszahlen nicht Berücksichtigt. Zylinder mit Störkörper: h = 0,255; ψ = 30° Der Zylinder des Turms bei den Windkraftanlagen im Original weist eine Re > 2 × 106 auf. Das bedeutet, dass die Ablösu
3m/s und 13,5 m/s. Rotationseffekte wurden für die Berechnung des
Reynoldszahlen nicht Berücksichtigt. Zylinder mit Störkörper: h = 0,255; ψ = 30Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
ür die Messungen in Strömungsrichtung neu positioniert werden. So kann Zeit und Aufwand gespart werden. Es wird bei drei verschiedenen Geschwindigkeiten (20 m/s, 25 m/s und 50 m/s) bzw. Reynoldszahlen (1,55 × 105, 1,93 × 105 und 3,84 × 105) die Schräganströmung von 0° bis 20° in 2° Schritten gemessen. Abbildung 89: Schräganströmung Turm ZZ0.5 30°. In Abbildung 89: ist zu erkennen, da
verschiedenen Geschwindigkeiten (20 m/s, 25 m/s und 50 m/s) bzw.
Reynoldszahlen (1,55 × 105, 1,93 × 105 und 3,84 × 105) die Schräganströmung von Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
ebeband verschlossen, sodass eine einheitliche Oberfläche entsteht. Der Messaufbau ist auf Abbildung 94 zu erkennen. Es wurde bei Geschwindigkeiten zwischen 10 ms-1 und 60 ms-1 bzw. bei Reynoldszahlen von 4 × 105 bis 2,3 × 106 für das REp Modell und von 5 × 105 bis 3 × 105 für das Vestas Modell gemessen. Die Reynoldszahlen beziehen sich jeweils auf die Gesamtlänge der Gondel. Um auch
wurde bei Geschwindigkeiten zwischen 10 ms-1 und 60 ms-1 bzw. bei
Reynoldszahlen von 4 × 105 bis 2,3 × 106 für das REp Modell und von 5 × 105 bis Deutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
e bei Geschwindigkeiten zwischen 10 ms-1 und 60 ms-1 bzw. bei Reynoldszahlen von 4 × 105 bis 2,3 × 106 für das REp Modell und von 5 × 105 bis 3 × 105 für das Vestas Modell gemessen. Die Reynoldszahlen beziehen sich jeweils auf die Gesamtlänge der Gondel. Um auch hier den Einfluss der Schräganströmung zu ermitteln, wurde bei 0°; 2,5°; 5°; 7,5° und 10° gemessen. Abbildung 94 Gondelmode
l und von 5 × 105 bis 3 × 105 für das Vestas Modell gemessen. Die
Reynoldszahlen beziehen sich jeweils auf die Gesamtlänge der Gondel. Um auch hieDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
ungsgeschwindigkeit (Variabler Drehzahl): Bei unterschiedlichen Drehzahlen liegen unterschiedliche Anströmgeschwindigkeiten an den Rotorblattprofilen an, und damit auch unterschiedliche Reynoldszahlen . Um die Drehzahlabhängigkeit der Ergebnisse zu untersuchen, wurden zusätzliche Messungen bei 20 ms-1 und 100 Umin-1 durchgeführt und mit der Standardmessung verglichen.  Konstante Dreh
ten an den Rotorblattprofilen an, und damit auch unterschiedliche
Reynoldszahlen. Um die Drehzahlabhängigkeit der Ergebnisse zu untersuchen, wurdeDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik
schwindigkeit eine Erhöhung der Turbulenz einher. Die maximale Turbulenz steigt von 50 % auf 70 %. Wie oben beschrieben, soll mit diesen Messungen die Vergleichbarkeit bei verschiedenen Reynoldszahlen am Blatt untersucht werden. Der Vergleich zeigt, dass sich der Wertebereich verschiebt, aber die Struktur gleich bleibt. Mit dieser Messung kann davon ausgegangen werden, dass sich die
soll mit diesen Messungen die Vergleichbarkeit bei verschiedenen
Reynoldszahlen am Blatt untersucht werden. Der Vergleich zeigt, dass sich der WeDeutsche WindGuard GmbH, Universität Oldenburg ForWind - Institut für Physik

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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