Numerical Modeling of Horizontal Axis Wind Turbine: Aerodynamic Performances Improvement Using an Efficient Passive Flow Control System
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, we explore the improvement of the aerodynamic characteristics of wind turbine blades under stall conditions using passive flow control with slots. The National Renewable Energy Laboratory (NREL) Phase II rotor, for which detailed simulations and experimental data are available, served as a baseline for assessing the flow control system effects. The position and configuration of the slot used as a flow control system were determined using CFD analysis. The 3D-RANS equations are solved with ANSYS FLUENT using the k-ω SST turbulence closure model. The pressure coefficient for different wind speeds for the baseline configuration is compared to the available experimental data. The comparison shows that CFD results were better for the attached flow. The current work consists of a 3-D CFD modeling of a rotating blade equipped with different flow control systems: single-slot (S-S) and two-slots (T-S). The computation provides a better understanding of the influence of these flow control devices on the performance of wind turbine blades, the control of boundary layer separation, and the rotation effect. These control systems increase the power output by over 60% at high wind speeds with large separated boundary layer regions. For the configuration with the control system, the slot has shown its ability to delay the boundary layer separation. However, the improved aerodynamic performance has been proven for medium and high angles of attack where the flow is generally in the stall condition. The addition of the second slot changed the flow behavior, and an improvement was observed compared to the single slot configuration. The results are helpful for the design and development of a new generation of wind turbine blades.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».