Αεροδυναμική ανάλυση πτερυγίου ανεμογεννήτριας με επιφάνειες ελέγχου flap και slat

Abstract

Στην παρούσα εργασία γίνεται μελέτη πτερυγίου μεταβλητής γεωμετρίας στην ακμή εκφυγής (flap) καθώς και στην ακμή πρόσπτωσης (slat). Έχει στόχο να ελέγξει την επίδραση που έχει η μεταβλητή γεωμετρία στην τελική αποδιδόμενη ισχύ της ανεμογεννήτριας. Για τον σκοπό αυτό διεξήχθη ανάλυση τυπικής διάταξης αεροτομής με γεωμετρικά μεταβαλλόμενη ακμή εκφυγής αλλά και ακμής πρόσπτωσης σε σταθερές γωνίες, αρχικά σε πτερύγιο χωρίς πάχος και έπειτα σε πτερύγιο με πάχος. Η αεροδυναμική επίλυση του προβλήματος έγινε μέσω του υπολογιστικού πρότυπου General Unsteady Vortex Particle (GENUVP). Ο κώδικας αυτός αποτελεί ένα σύνθετο και ιδιαίτερο ευέλικτο υπολογιστικό εργαλείο με την δυνατότητα επίλυσης μη μόνιμης ασυμπίεστης και μη συνεκτικής ροής γύρω από περίπλοκες γεωμετρίες σωμάτων.

The present thesis is a study of a trailing and leading edge blade using variable geometry. Its goal is to control the impact of the variable geometry in the final power of wind turbine. For this reason we conducted analysis of typical airfoil with geometrically varied flap and slat in constant angles, initially in thin and then in thick blade. The aerodynamic solution of the problem has been made possible using the code General Unsteady Vortex Particle (GENUVP). This code is complex and very flexible tool, which give us the possibility of solving uniform, incompressible and inviscid airflow. Main advantage of GENUVP, especially due to the particle approximation of the wake, is its capability of easily treating complex geometries and solid-wake interaction problems.