Windturbinenprofile

Die Strömungsqualität des Windkanals der Fakultät für Maschinenbau wurde zunächst für die Vermessung von Tragflügelprofilen optimiert, die Messtechnik modernisiert und Methoden zur interferenzarmen Bestimmung von Profileigenschaften angepasst, s. Abb.1, [1].

 

Abb.1: a) Profilmodell im Windkanal, b) Draufsicht Profilmodell

Die untersuchten Flügelprofile für Windkraftanlagen sollen Windkraftanlagen deutlich sicherer machen, indem die Hochauftriebseigenschaften durch geeignete aerodynamische Maßnahmen angepasst werden. Dazu werden an existierenden Profilen Maßnahmen untersucht, die die auftretenden Kräfte an den Rotoren in Sturm- und Böensituationen aerodynamisch begrenzen und somit Lang- sowie Kurzzeitschäden möglichst vermeiden.

Bislang wurden bionische Profilformen (Tuberkelprofile vom Buckelwal), Turbulatoren (LEVoG’s) vom DLR (Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt) sowie scharfe Vorderkanten untersucht, s. Abb.1.

Abb.2: a) Tuberkel-Vorderkante, b) LEVoG’s. c) verteilte scharfe Vorderkanten

Abb.3 zeigt das theoretisch gewünschte Verhalten der Profile, nämlich eine Begrenzung des Auftriebs kurz über dem Auslegungspunkt.

Abb.3: Gewünschte Auftriebsbegrenzung in der aufgelösten Profilpolaren

Die praktischen Ergebnisse für die Tuberkel- und LEVoG-Variationen sind in [2] beschrieben. Abb. 4 zeigt Ergebnisse für verschiedene scharfe Vorderkanten (s. Abb.2c).

Abb. 4: Auftriebsbegrenzung durch unterschiedliche scharfe Profilvorderkanten

Literatur:

[1] Meyer, O., Terreblanche, T., Klein, M.: Optimized Experimental Environment for Wing Profile Investigations in the Low Speed Wind Tunnel, Proceedings of the 5th International Conference on Experimental Fluid Mechanics, Munich, Germany, 2018, pp 728-733.

[2] Meyer, O., Terreblanche, T., Klein, M.: Wing Profile Investigations in the Low Speed Wind Tunnel of the UniBwM, Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2018, Conference Proceedings