Können Computermodelle die komplexen Strömungsfelder um Windkraftanlagen genau simulieren? Diese Arbeit präsentiert ein aerodynamisches Modell zur Untersuchung dreidimensionaler Strömungsfelder um Windkraftanlagenrotoren. Der entwickelte Algorithmus kombiniert einen Navier-Stokes-Solver mit einer Aktuatorlinien-Technik, die die Belastung entlang von Linien verteilt, die Blattkräfte darstellen. Es wird festgestellt, dass die Leistungsabgabe des Modells gut mit den Messungen übereinstimmt. Die Berechnungen liefern detaillierte Informationen über die Nachlaufströmung von Windkraftanlagen, einschließlich der Verteilungen von Interferenzfaktoren und Wirbelstrukturen. Das Modell dient zur Analyse und Überprüfung der grundlegenden Annahmen, die in einfacheren technischen Modellen verwendet werden. Diese Forschung bietet ein wertvolles Werkzeug zum Verständnis und zur Vorhersage des Verhaltens von Windkraftanlagen-Nachlaufströmungen und trägt zur Weiterentwicklung der Windenergietechnologie bei. Das entwickelte Modell ermöglicht eine genauere Analyse und Optimierung der Windkraftanlagenleistung und erleichtert die Konstruktion effizienterer und zuverlässigerer erneuerbarer Energiesysteme.
Diese im Journal of Fluids Engineering veröffentlichte Arbeit befasst sich direkt mit einem relevanten Thema innerhalb des Themenbereichs der Zeitschrift. Die Forschung zur numerischen Modellierung von Windkraftanlagen-Nachlaufströmungen steht im Einklang mit dem Fokus der Zeitschrift auf Fluiddynamik und deren Anwendungen in technischen Systemen. Sie ist besonders relevant für den Maschinenbau- und Energiesektor.