ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΣΕ ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΟΥΣ ΔΡΟΜΕΙΣ

Abstract

THE AIM OF THE WORK IS THE DEVELOPMENT OF THEORETICAL AND NUMERICAL METHODS FORPREDICTION OF AERODYNAMIC NOISE FROM ROTORS WITH DIRECT APPLICATION ON WIND TURBINES. ALTHOUGH IN THE CASE OF HIGH SPEED ROTORS THE MAIN NOISE GENERATING MECHANISMS ARE THE AERODYNAMIC LOADS AND THE BLADE THICKNESS, IN THE CASE OF WIND TURBINES THERE IS SIGNIFICANT EFFECT OF BLADE - TOWER INTERACTION AND WAKES - BODIES INTERACTION AS WELL AS OF THE BOUNDARY LAYERS ALONG THE BLADES AND OF THE ATMOSPHERIC TURBULENCE. WITHIN THE CONTEXT OF THE PRESENT WORK, A NEW AEROACOUSTIC TOOL FOR THE PREDICTION OF THE AERODYNAMIC NOISE FROM WIND TURBINES IS PROPOSED BASED ON DETAILED AERODYNAMIC CALCULATIONS USING VORTEX METHODS. THE ADVANTAGE OF THE PRESENT TOOL IS THAT IT TAKES INTO ACCOUNT THE EFFECT OF ALL THE GEOMETRICAL AND OPERATING PARAMETERS: BLADE GEOMETRY, AIRFOIL SHAPE, FLEXIBILITY OF THE BLADES, BOUNDARY LAYER ALONG THE BLADES, BLADE - TOWER INTERACTION, PITCH SETTING, WIND SHEAR, OPERATION IN YAW. THE ACCURACY OF THE TOOL WAS VALIDATED COMPARING PREDICTIONS WITH MEASUREMENTS. FINALLY, THE DEVELOPED TOOL CAN BE USEFUL IN ORDER TO INDICATE MODIFICATIONS OF DESIGN AND OPERATING PARAMETERS FOR NOISE CONTROL OR POSSIBLY REDUCTION.

ΣΤΟΧΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΙΝΑΙ Η ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΤΟΥ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΑΠΟ ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΟΥΣ ΔΡΟΜΕΙΣ ΜΕ ΑΜΕΣΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΕ ΑΝΕΜΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ. ΕΝΩ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΑΧΥΣΤΡΟΦΩΝ ΔΡΟΜΕΩΝ ΕΛΙΚΟΠΤΕΡΩΝ Ο ΒΑΣΙΚΟΣΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ ΘΟΡΥΒΟΥ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ ΚΑΙ ΤΟ ΠΑΧΟΣ ΤΩΝ ΠΤΕΡΥΓΙΩΝ, ΣΤΟΥΣ ΑΝΕΜΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΕΙΝΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΟΜΜΟΡΟΥ ΤΩΝ ΠΤΕΡΥΓΙΩΝ ΚΑΙ ΚΥΡΙΩΣ ΤΟΥ ΠΥΡΓΟΥ ΣΤΗΡΙΞΗΣ ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΟΡΙΑΚΩΝ ΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΩΝ ΠΤΕΡΥΓΙΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΤΥΡΒΗΣ. ΣΤΑ ΠΛΑΙΣΙΑ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ ΕΝΑ ΝΕΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΠΟΥ ΣΤΗΡΙΖΕΤΑΙ ΣΕ ΛΕΠΤΟΜΕΡΕΙΣ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΟΥΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΡΟΒΙΛΟΤΗΤΑΣ. ΤΟ ΒΑΣΙΚΟ ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑ ΤΟΥ ΠΡΟΤΥΠΟΥ ΕΙΝΑΙ Η ΠΛΗΡΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΑΦΟΥ ΠΑΡΕΧΕΙ ΤΗ ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΠΡΟΛΕΞΗΣ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΝΤΑΣΗ ΚΑΙ ΣΤΟ ΦΑΣΜΑ ΤΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ ΟΛΩΝ ΤΩΝ ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΩΝ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ: ΓΕΩΜΕΤΡΙΑ ΚΑΙ ΜΟΡΦΗ ΤΗΣ ΑΕΡΟΤΟΜΗΣ, ΓΩΝΙΑ ΒΗΜΑΤΟΣ, ΠΥΡΓΟΣ ΣΤΗΡΙΞΗΣ, ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΠΤΕΡΥΓΙΩΝ, ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΩΝ ΠΤΕΡΥΓΙΩΝ, ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ ΕΔΑΦΟΥΣ, ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΕ ΑΠΟΚΛΙΣΗ ΡΟΗΣ.Η ΑΚΡΙΒΕΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΤΥΠΟΥ ΠΙΣΤΟΠΟΙΗΘΗΚΕ ΣΥΓΚΡΙΝΟΝΤΑΣ ΤΙΣ ΠΡΟΛΕΞΕΙΣ ΜΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ. ΤΕΛΟΣ, ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΕΙΝΑΙ Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥ ΜΕ ΣΤΟΧΟ ΤΟΝ ΕΛΕΓΧΟ ΗΤΗΝ ΠΙΘΑΝΗ ΜΕΙΩΣΗ ΤΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ.