NantilusImpact of large spoilers on a wind turbine blade using full scale and unsteady CFD simulations
Le premier objectif de la thèse est de caractériser le rôle de l'instationnarité aérodynamique locale introduite par les profils aérodynamiques épais équipés d'ajouts passifs. Un accent particulier sera mis sur les charges aérodynamiques, la durée de vie de la turbine et la production d�...
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| Auteurs principaux : | , , , , , |
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| Collectivités auteurs : | , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | anglais |
| Titre complet : | Impact of large spoilers on a wind turbine blade using full scale and unsteady CFD simulations / Thomas Potentier; sous la direction de Caroline Braud et de Emmanuel Guilmineau |
| Publié : |
2022 |
| Accès en ligne : |
Accès Nantes Université
|
| Note sur l'URL : | Accès au texte intégral |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Mécanique des milieux fluides : Ecole centrale de Nantes : 2022 |
| Sujets : |
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| 200 | 1 | |a Impact of large spoilers on a wind turbine blade using full scale and unsteady CFD simulations |f Thomas Potentier |g sous la direction de Caroline Braud et de Emmanuel Guilmineau | |
| 214 | 1 | |d 2022 | |
| 230 | |a Données textuelles | ||
| 304 | |a Titre provenant de l'écran-titre | ||
| 314 | |a Ecole(s) Doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes) | ||
| 314 | |a Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de recherche en hydrodynamique, énergétique et environnement atmosphérique (Nantes) (Laboratoire) | ||
| 314 | |a Autre(s) contribution(s) : Gerard Schepers (Président du jury) ; Caroline Braud, Emmanuel Guilmineau, Gerard Schepers, Niels Normark Sorensen, Carlos Ferreira Simão, Sandrine Aubrun-Sanches, Arthur Finez (Membre(s) du jury) ; Niels Normark Sorensen, Carlos Ferreira Simão (Rapporteur(s)) | ||
| 328 | 0 | |b Thèse de doctorat |c Mécanique des milieux fluides |e Ecole centrale de Nantes |d 2022 | |
| 330 | |a Le premier objectif de la thèse est de caractériser le rôle de l'instationnarité aérodynamique locale introduite par les profils aérodynamiques épais équipés d'ajouts passifs. Un accent particulier sera mis sur les charges aérodynamiques, la durée de vie de la turbine et la production d'énergie. La thèse vise à comprendre les causes aérodynamiques de ladéfaillance structurelle en utilisant des méthodes de calcul de pointe. L'utilisation d'outils de haute fidélité tels que la CFD, à la fois en 2D et en 3D, a permis une meilleure compréhension du phénomène instationnaire. Une nouvelle façonde tenir compte de l'instationnarité dans le calcul de la fatigue aéroélastique BEM est ainsi proposée. Peu de références disponibles dans la littérature ciblent les aérofoils épais et/ou les conditions de fonctionnement des éoliennes. La thèse vise également à combler le vide dans la littérature en fournissant une analyse de profils épais simulés avec et sans spoilers. Enfin, les principaux résultats de la thèse sont : l'impact négatif du spoiler sur la durée de vie de la turbine, le conservatisme des polaires aérodynamiques simulées en 2D utilisées pour la simulation aéroélastique BEM et le calcul de la fatigue, l'indépendance de la fréquence de détachement des tourbillons avec la rotation et l'envergure des pales. Une analyse dédiée de l'effet d'amortissement 3D sur le comportement instationnaire permettrait une meilleure corrélation entre 2D et 3D. | ||
| 330 | |a The first objective of the thesis is to characterise the role of the local aerodynamic unsteadiness introduced by thick aerofoils equipped with root aerodynamic add-on. A special focus will be on the aerofoil loads, turbine lifetime and turbine energy production. The thesis aims at understanding the aerodynamic causes of the structural failure using state of the art calculation methods. The use of high fidelity tool such as CFD, both in 2D and 3D, allowed for a better understanding of the unsteady phenomenon. A novel way of accounting for unsteadiness in the BEM aeroelastic fatigue calculation is proposed. Few references available in the literature are targeting thick aerofoils and/or large wind turbine operating conditions. The present thesis aims also at bridging the gap in the literature by providing an analysis of simulatedthick profiles with and without spoilers. Finally, the main findings of the thesis are: the negative impact of the spoiler upon the turbine lifetime, the conservativeness of 2D simulated aerodynamic polars used for BEM aeroelastic simulation and fatigue calculation, the independence of the vortex shedding frequency with the blade rotation and span. A dedicated analysis about the 3D dampening effect on the unsteady behaviour would allow a better correlation between 2D and 3D. | ||
| 337 | |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF | ||
| 541 | | | |a Evaluation de l'impact de grands spoilers sur une pale d'éolienne en utilisant des simulations CFD instationnaires pleines échelles |z fre | |
| 606 | |3 PPN229010709 |a Pales d'éoliennes |2 rameau | ||
| 606 | |3 PPN165017848 |a Spoilers (aéronautique) |2 rameau | ||
| 606 | |3 PPN027218392 |a Aérodynamique |2 rameau | ||
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| 606 | |3 PPN028631447 |a Durée de vie (ingénierie) |2 rameau | ||
| 608 | |3 PPN027253139 |a Thèses et écrits académiques |2 rameau | ||
| 610 | 0 | |a Eolienne | |
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