Icing Simulation of Wind Turbine Blades
Notice bibliographique
Résumé
The wind-energy market is in full growth in Quebec, but technical difficulties due to cold climate conditions, such as wind turbine blade icing issues, have occurred for most of the existing projects. In such a context, icing simulations were carried out on a 0.2 m, NACA 63-415 blade profile, in the refrigerated wind tunnel of the Anti-icing Materials International Laboratory (AMIL). The shapes and masses of the ice deposits were measured, as well as the aerodynamic lift and drag of the iced profiles. The conditions for simulation in the wind tunnel were based on meteorological data measured at the Murdochville wind farm in the Gaspe Peninsula during in-fog icing. Two different in-fog icing conditions were considered, characterized by liquid water contents of 0.22 and 0.24 g/m3, temperatures of-1.5 and -5.7 °C, and wind speeds of 8.8 and 4.4 m/s respectively, generating wet and dry ice accretions. Scaling was carried out based on the 1.8 MW - Vestas V80 wind turbine technical data, for three different radial positions and the two in-fog icing conditions. In wet regime testing, glaze formed mostly near the leading edge and on the intrados. It accumulated by runoff on the trailing edge for blade profiles located at the centre and blade tip. In dry-regime testing, rime accreted on the leading edge and partially on the intrados of the blade profiles located between the middle and the blade tip. The rime accreted on the leading edge was horn shaped, which considerably increased the surface roughness. In both dry and wet regimes, because of a greater ice amount for high radial positions, lift decreased with an increase in radial position, while drag increased following a power law. Between the centre and the tip, drag increased considerably compared to lift, which seriously decreased rotor blade aerodynamic performances. An ideal horizontal-axis wind-turbine model was finally used to evaluate the impact of the lift reduction and drag increase on the wind turbine blade. For both icing events, the model shows that drag force becomes too great compared to lift, resulting in negative torque and the wind turbine stoppage. Torque reduction is more significant on the last half of the blade. Setting up a de-icing system only on this part of the blade would enable to decrease heating energy costs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».