Program for forskning i aeroelasticitet

Projektet er en del af et løbende 5 års forskningsprogram indenfor aeroelasticitet, og en væsentlig del af projektindsatsen har været indenfor seks specifikke milepæle. De mest markante resultater beskrives nedenfor. Herudover henvises til projektets afsluttende oversigtsrapport, hvor også projektets aktiviteter udover milepælene er nævnt, og hvor en samlet oversigt over publiceret materiale fra projektet findes. Dobbeltstall: Under EFP-97 projektet i aerolasticitet blev det sandsynliggjort, at en væsentlig årsag til dobbeltstall er en ustabil laminar separationsbobbel ved forkanten af profilet. Endvidere blev det vist, at det specifikke forløb af udviklingen af boblen afhænger nøje af profilets forkantgeometri. Dobbeltstall bør således kunne undgås i nye profildesign og evt. også afhjælpes på eksisternede vinger ved redesign af profilets forkant, hvilket har været hovedmålet i arbejdet med dobbeltstall i det aktuelle projekt. To principielt forskellige metoder til afhjælpning af dobbeltstall er undersøgt. Den ene er direkte afledt af resultatet af de numeriske beregninger af strømningen omkring boblen og går ud på at tvinge strømningen til at være turbulent, inden boblen opstår, hvorved sandsynligheden for dobbeltstall skulle være begrænset. I princippet virker metoden, men profilets opdrift reduceres alt for meget, når strømningen gøres turbulent helt fra forkanten f.eks. ved h.j.a. en tripwire eller ruhed. Ved den anden metode søges strømningen stabilisret ved en mindre geometriændring, men med det krav, at den nye geometri ligger udenfor den gamle, således at et eksisterende profil kan ændres ved f.eks. at påmontere en liste. V.h.a. et tidligere udviklet optimeringsprogrammel for profiler er der designet geometriændringer til NACA-63-415 or 416 profilerne som anvendes på LM19.1 vingerne, hvor problemet med dobbeltstall er udbredt. De teoretiske undersøgelser viser, at geometriændringerne, som kan foretages vedpåmontering af lister på forkanten, vil reducedre tendensen til dobbeltstall, og det vil nu blive afprøvet ved fuldskalaforsøg. Grænser for dynamisk stabilitet: Dette emne forventes at blive mere og mere centralt desto større møllerne bliver. For bedre at kunne analysere dynamiske stabilitetsproblemer er der i projektperioden taget to nye beregningsværktøjer, ANSYS og ADAMS i brug. De to modeller, som er henholdsvis et generelt finite element program og et generelt dynamisk mekanisme program kan betragtes som et supplement til de eksisterende aeroelastiske modeller og vil bl.a. blive benyttet til at vurdere betydningen af frihedsgrader, der ikke for øjeblikket medtages i de aeroelastiske modeller. Ekstremlastberegning på stillestående rotor: Belastningen ved ekstremt høje vindhastigheder på en stillestpende rotor kan for flere vindmøllekomponenter være dimensioneringsgivende. Hidtil har en beregning af disse laster været behæftet med stor usikkerhed, idet de aeroelastiske modeller ikke umiddelbart er udviklet til det. Indenfor projektet er der derfor for første gang lavet en fuld 3D CFD beregning på en stillestående vinge. Resultatet giver et godt indblik i den stærkt tredimensionelle strømning omkring vingen og dermed varaitionen af profilkoefficienterne langs vingen, som der hidtil har været stor usikkerhed omkring