Notice bibliographique
Résumé
The simplest aerodynamic model of horizontal-axis wind turbines is blade element-momentum theory. The blades are divided radially into small elements which are assumed to behave as airfoils when determining the lift and drag. Since all blades have neighbours, a more accurate two-dimensional representation is an infinite cascade of identical, equispaced lifting bodies. In this study, cascades of airfoils1 at spacings and pitch angles typical of wind turbine applications, are analyzed using the conventional and impulse forms of the force equations for two-dimensional, steady, incompressible flow. The flow at a Reynolds number of 6×106 through cascades of NACA 0012 airfoils was simulated using OpenFOAM software. The results of the force equations agree well (less than 1 % error) with the body forces determined directly from OpenFOAM for four spacing ratios. Examining the terms of these equations reveals the importance of the circulation, the viscous drag, and the displacement effect of the body's wake due to its finite width. We focus on the "wake vorticity" term, which is ignored in blade element-momentum analysis. At a pitch angle of 90°, this term balances the viscous drag when the angle of attack is zero. At zero pitch, which models the outer region of a wind turbine blade at high tip speed ratio, the term can account for 27 % of the axial thrust when angle of attack is about 4°. This condition represents the rotor entering the high thrust region after the maximum power point. A simple equation is proposed for the wake vorticity term that is suitable for incorporation in blade element-momentum analysis. The normal force equation, like the angular momentum equation for wind turbines, has no viscous term which forces the body drag to contribute to the circulation in the wake. It is shown that the airfoil assumption is conservative in that cascade elements always have higher lift:drag ratios than airfoils at the same angle of attack. An associated result is that separation occurs at higher angles of attack on a cascade element compared to an airfoil.
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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 | 0,001 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,016 | 0,009 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,133 | 0,123 |
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 ».