Bestemmelse af dæmpning for kantsvingninger

Afdelingen for Vindenergi og Atmosfærefysik

Der er udviklet en metode til fastlæggelse af total effektiv dæmpning for kantsvingninger for vindmøller. Metoden består dels af en excitermekanisme, som kan excitere kantsvingninger fra maskinkabinen, dels af en analysemtode, som muliggør en enkel bestemmelse af dæmpningen.

Projektbeskrivelse
I løbet af de seneste 10 år er der i forskellige sammenhænge observeret problemer med negativ aerodynamisk dæmpning i tilknytning til bladenes egensvingninger i stall. I nogle tilfælde fører den negative dæmpning til en ustabil svingningstilstand. I dag er den grundlæggende fysik og hovedparametrene, der har indflydelse på disse dæmpningsforhold, særdeles godt kendt som resultat af blandt andet EFP-96 projektet 'Kantsvingninger i Stall'. I dette projekt vil en teoretisk undersøgelse af muligheder for at exitere de relevante egensvingninger blive gennemført. Som eksempler på mulige løsninger skal nævnes: 1) impulspåvirkning på et enkelt blad ved elastisk stød fra legeme, 2) samtidig impulspåvirkning af to blade ved sprængning af wire der forspænder dem, 3) elektro-mekanisk exiter på et eller flere blade, og 4) elektro-mekanisk exiter i maskinkabine. Målet er at beskrive mindst en metode til fastlæggelse af dæmpningsforholdene. En exiter fremstilles of monteres på en Bonus mølle med relevant måleudstyr. Et antal målekampagner gennemføres for at verificere de aeroelastiske beregninger. Verifikationen vil omfatte både de strukturelle modeller (modalformer, struktur pitch og strukturel dæmpning) og de aerodynamiske modeller (profil koefficienter og dynamisk stall model). Virkningen af ændret bladvinkel, omdrejningstal og aerodynamik (ved hjælp af stall lister) vil blive undersøgt. Resultaterne vil blive formuleret i retningslinier for valg af parametre til de aeroelastiske beregningsprogrammer
Resultater

I analysemetoden udnyttes, at kantsvingninger generelt kan udtrykkes som lokale bladhvirvlinger og ved at analysere udviklingen af disse når excitationen stoppes kan dæmpningen identificeres. Metoden er verificeret på en Bonus mølle og for denne konkrete er der foretaget en kortlænging af dæmpningen imod kantsvingninger. Resultaterne er kvalitativt sammenlignet med aeroelastiske beregninger og de samme tendenser ses i målinger og beregninger. Metoden kan benyttes til at justere de betydende parametre i aeroelastiske modeller, så det ved hjælp af sådanne modeller er muligt at foretage præcise forudsigelser af risikoen for kantsvingninger på vindmøller

Key figures

Periode:
1998 - 1999
Bevillingsår:
1998
Egen finansiering:
1,17 mio.
Støttebeløb:
1,34 mio.
Støtteprocent:
53 %
Projektbudget:
2,51 mio.

Kategori

Oprindelig title
Bestemmelse af dæmpning for kantsvingninger
Program
EFP
Fælles overordnet teknologiområde
Vind
Projekttype
Forskning
Journalnummer
1363/98-0006

Deltagere

Danmarks Tekniske Universitet (DTU) (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Bonus Energy A/S
LM Glasfiber A/S
Danmarks Tekniske Universitet (DTU)

Kontakt

Kontakperson
Thomsen, Kenneth
Adresse
Forskningscenter Risø. Afdelingen for Vindenergi og Atmosfærefysik
P.O. Box 49
DK-4000 Roskilde, Denmark
Harvøe, Per ; Projektleder: Thomsen, Kenneth , 46775051, per.harvoee@risoe.dk
Øvr. Partnere: Bonus Energy A/S; LM Glasfiber A/S; Danmarks Tekniske Universitet