• norsk
    • English
  • English 
    • norsk
    • English
  • Login
View Item 
  •   Home
  • Fakultet for ingeniørvitenskap (IV)
  • Institutt for energi og prosessteknikk
  • View Item
  •   Home
  • Fakultet for ingeniørvitenskap (IV)
  • Institutt for energi og prosessteknikk
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Cross-sectional wake measurements of actuator disks.

Karlsen, Benjamin
Master thesis
Thumbnail
View/Open
no.ntnu:inspera:2527561.pdf (8.862Mb)
URI
http://hdl.handle.net/11250/2623186
Date
2019
Metadata
Show full item record
Collections
  • Institutt for energi og prosessteknikk [2627]
Abstract
Eit tversnitt normalt på straumninga i vakane til to ikkje-roterande vindturbinmodellar har blitt målt ved x = 4D nedstraums.

Ved å bruke ein 4-hols Cobra probe har vanlege aksiale straumningsmålingar blitt utvida til å gi tre-dimensjonal informasjon

om straumninga. Målemetoden har blitt samanlikna med hot wire målingar for middelverdier og turbulens intensitet, so har

vist probene sin evne til å måle turbulens med høg presisjon.

Tversnittet av vakene viste at begge diskane opplevde nedoverretta avbøying av straumningen, noko som betyr at vake

senteret ikkje var ved det vertikale midtsenteret til diskane. Hastighetskomponentande, v og w, viste korleis straumninga

var retta nedover og mot senteret av vaken. Dei vertikale målingane viste eit område med ein sterk nedoverretta hastighet i øvre

delen av vaken for begge diskane, noko som retta straumninga nedover. Samanlikninga av dei to diskvakane viste stor skilnad,

der vaierdisken hadde ein uutviklet vake med ein lavare aksial hastighet, medan edderkoppdisken hadde ein breiare vake, med

høgare hastighet i vakesenteret. Turbulens intensitet Ti og Reynolds skjærspenningar viste korleis turbulensen hadde nådd

senteret i vaken på edderkopp disken, noko som regenererte vaken med ein mykje høgare rate enn i vaierdiskvaken. Tilslutt vart

vaier-, og edderkoppdiskvakane samanlikna med ein roterande turbinvake. Vaierdisken viste god semje med turbinen, med

litt lågare turbulensverdiar, medan edderkoppdiskvaken viste ein veldig annleis fartsprofil og mykje høgare turbulensverdiar.

Resultata viser at valet av aktuatordiskmodell er svært viktig når ein modellerer turbinvaker.
 
The cross-sectional wake normal to the flow of two non-rotating wind turbine models has been measured at x = 4D downstream.

By using a 4 hole Cobra probe we have extended normal flow measurements to get three-dimensional information

about the wake. The technique has been validated against hot wire measurements for mean flow values and turbulence intensity,

proving the probes ability to measure turbulence accurately. The cross-section of the wakes revealed how both disks

experienced significant downwash, meaning the wake center was not located at the geographical center of the disk. The velocity

components v and w showed the mechanism of this, directing the flow downward and towards the center of the disk.

The vertical components showed in both cases an area with strong downwards velocity in the upper regions of the wake. The

comparison of the two disks revealed large differences with the wire disk having an undeveloped wake with a larger velocity

deficit in the center, while the spider web disk had a wider wake with a lower central velocity deficit. The turbulent statistics Ti

and Reynolds shear stresses, u'v, u'w', showed how the turbulence had reached the center of the spider web disk, regenerating

the wake at a much higher rate than seen in the wire disk. Lastly, the wire disk and spider disk were compared with cross

hot wire measurements of a wind turbine wake. The wire disk showed good agreement with slightly lower turbulence values,

while the spider web disk showed a very different velocity profile and much higher turbulence levels. These results prove that

the choice of actuator disk is of crucial importance when modeling turbine wakes.
 
Publisher
NTNU

Contact Us | Send Feedback

Privacy policy
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Service from  Unit
 

 

Browse

ArchiveCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsDocument TypesJournalsThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsDocument TypesJournals

My Account

Login

Statistics

View Usage Statistics

Contact Us | Send Feedback

Privacy policy
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Service from  Unit