Verbesserung und Neuentwicklung von BEM-Korrekturmodellen

Aufgrund der kurzen Rechenzeiten sind Codes basierend auf den BEM-Theorien (engl. „Blade Element Momentum“) immer noch das Zugpferd für die Auslegung von Windenergieanlagen. Dabei werden komplexe aerodynamische Phänomene  –  wie sie im Laufe des Betriebs auftreten – über Korrekturmodelle erfasst. Allerdings zeigt die aktuelle Forschung, dass moderne Multi-MW-Anlagen – zum Beispiel bei Schräganströmung oder Stall – auch außerhalb des validierten Bereichs der üblichen BEM-Codes arbeiten.

Deshalb arbeitet das Fraunhofer IWES an der Verbesserung bestehender BEM-Modelle und verwendet dafür die detaillierten Ergebnisse aus CFD-Rechnungen. Diese Verbesserungen führen zu einer genaueren Beschreibung von Lasten und Leistung, was in geringeren Energiekosten resultieren kann. Bisher wurde intensiv an der Erweiterung von Modellen zur Schräganströmung, dynamischem Stall und Spitzenwirbeln gearbeitet. Außerdem konnte die Vorhersage des Nachlaufs bei turbulenter Anströmung verbessert werden.

DDES einer 10MW-Anlage bei Schräganströmung von 20°, um den Wirbel im Bereich der Blattwurzel genau zu untersuchen

Änderung der Induktion bei mittlerem Blattradius und Vergleich bestehender Modelle mit dem neu-entwickelten Modell