18/06/2013 - Druckprofilmessungen in Windkraftschaufeln

Menéame

Das Windkraftfeld ist in wenigen Jahren Realität geworden, um Strom in großem Maßstab mit einer sauberen und unerschöpflichen Quelle wie Wind zu gewinnen. Lokalisiert Standorte ideal für einen Windpark, entstehen viele Forschungsfronten, um die Leistung bei der Gewinnung von Strom aus der kinetischen Energie des Windes zu optimieren. Eines davon hängt mit der Form und Position der Windkraftanlagen zusammen. Um maximale Effizienz zu erzielen, müssen die Windkraftanlagen in Form und Angriffswinkel optimiert werden, wobei sowohl in Windtunneln als auch bei Feldversuchen an echten Windkraftanlagen Forschung und Entwicklung in Aerodynamik durchgeführt werden. Scanivalves elektronische Druckscanner eignen sich ideal für aerodynamische Verbesserungsstudien aus Multipunktdruckmessungen rund um die Schaufel.

Druckscanner werden seit Jahren in Windtunneln für Modellstudien auf Alabe-Ebene verwendet. Das Modell ZOC33 mit 64 Druckkanälen kann verwendet werden. In den letzten Jahren haben Windkraftanlagenhersteller jedoch begonnen, Feldforschungen durchzuführen, indem sie die Scans in den Laub an verschiedenen Stellen in ihrer gesamten Länge und in Bewegung befinden.

Scanivalve durch Vertreter Instrumente der Messung, S.L. bietet zwei Alternativen, das komplette DSA3217 System, bestehend aus 16 Druckkanälen, elektronischem Multiplexor und einem All-in-One-Erwerbssystem, oder den Miniatur-ZOC33-Scanner mit 64 Druckkanälen und einem E-RAD4000 Remote-Erwerbsystem. Andere Scans mit geringer Anzahl von Kanälen sind je nach Anzahl der erforderlichen Messpunkte verfügbar. Echtzeitdrucke werden bei unterschiedlichen Angriffswinkeln, bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten und unter allen Wetterbedingungen aufgezeichnet. Diese Studien werden über 24 Stunden an 7 Tagen in der Woche über Monate durchgeführt.

Alle Scanivalve-Druckscanner enthalten ein pneumatisches Kalibrierventil, das es dem Benutzer ermöglicht, Druckeinlasslinien zu säubern, um Kondenseffekte zu beseitigen, die die Messungen negativ beeinflussen würden. Der Benutzer kann die Eingänge nach Bedarf löschen, während die Windkraftanlage läuft. Andererseits kann der Benutzer, wenn die Windkraftanlagen nicht durch Windausfall gedreht werden oder im sicheren Modus blockiert sind, eine Nullkorrektur aller Drucksensoren mittels eines Software-Befehls vornehmen. Diese Korrektur kann etwa 10 Sekunden dauern.

Flexible Rohre werden verwendet, um die Messpunkte in den Druckscanner innerhalb des Laubes zu bringen. Die Lokalisierung der Scanner ist für gute Ergebnisse entscheidend. Sie müssen so nahe wie möglich am Windkraftfeld liegen, um die Zentrifugalkraft beim Drehen auf sie zu minimieren. In der Nähe des Bugs müssen sie so positioniert sein, dass die Drucksensoren parallel zur Drehrichtung in der Linie mit der aerodynamischen Profilachse (siehe Abbildung unten) stehen und so die Zwerchfells nicht durch die Zentrifugalkraft beeinflusst werden. Die Schwerkraft sollte auch bei der Datenkorrektur berücksichtigt werden. Die Gravitationskräfte ergänzen sich zu den Maßen nach dem alabe steigt an und subtrahieren nach dem Abstieg.

Verfügbare Druckscanner

Druckscanner können so konfiguriert werden, dass sie Daten von 1 Hz bis 625 Hz pro Kanal erwerben. Das zu verwendende Scannermodell hängt von der verfügbaren Fläche und der Art der durchzuführenden Tests ab. Alle Systeme verfügen über Ethernet-TCP/IP-Kommunikation und liefern Messwerte in temperaturkorrigierten Engineering-Einheiten.

- Das Modell DSA3217 wurde von Scanivalve speziell für Windkraftanlagen entwickelt. Dieses spezielle Modell G hat einen robusten Bajonett-Ethernet-Anschluss. Mit 16 Scan- und Ethernet-Kommunikationskanälen 10baseT können sich mehrere DSA3217 in einem alabe befinden, indem unabhängige Daten parallel übertragen werden. Die maximale Anzeigegeschwindigkeit beträgt 500Hz pro Kanal.

- Wenn an vielen Punkten nur begrenztes Platzangebot vorhanden ist und Maßnahmen erforderlich sind, ist die logische Wahl die Kombination der ZOC33-Scanner mit dem E-RAD4000-Erwerbssystem. Jeder ZOC33 enthält 64 Drucksensoren und kann in einer kontrollierten Einheit bei der Modelltemperatur ZOCTCU64 untergebracht werden. Es können bis zu 8 ZOC33 Scans in einem E-RAD4000 verwendet werden, was insgesamt 512 Kanäle ermöglicht. Das E-RAD4000-System ist kompakt, nutzt DSP-Technologie und kommuniziert über Ethernet 100baseT. Es kann mit den ZOC-Scannern in der Alabe installiert werden und Daten in Echtzeit liefern. Die maximale Lesegeschwindigkeit beträgt 625 Hz pro Kanal.

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