Transcript Diapositiva 1 - Dipartimento di Ingegneria Industriale

Università degli Studi di Perugia - Dipartimento di Ingegneria Industriale
Prof. Francesco Castellani - Email: [email protected]
STRUTTURA TRIDIMENSIONALE DELLA SCIA DI
UNA TURBINA EOLICA
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STRUTTURA TRIDIMENSIONALE DELLA SCIA DI
UNA TURBINA EOLICA
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STRUTTURA TRIDIMENSIONALE DELLA SCIA DI
UNA TURBINA EOLICA
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MODELLI DI SCIA PER TURBINE EOLICHE
1)MODELLI CHE AGISCONO CONTESTUALMENTE AL
CALCOLO DEL WIND FIELD
1)MODELLI CHE AGISCONO DOPO IL CALCOLO DEL WIND
FIELD
a) Individuazione della turbina sopravento (indisturbata)
b) Calcolo del vento incidente, del Ct e di λ
c) Calcolo della struttura della scia
d) Calcolo degli stessi parametri per tutte le altre turbine
procedendo “sottovento”
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K= costante di decadimento A=0.5 h=quota del mozzo della turbina
Calcolo della velocità incidente sulle turbine sottovento:
1.Se il rotore è fuori scia la velocità è pari a quella indisturbata
2.Se il rotore è parzialmente in scia si fa una media pesata fra la velocità
indisturbata e quella di scia
3.Se il rotore è completamente in scia è pari alla velocità calcolata in scia
N.B Nel caso di scie multiple bisogna effettuare una correzione per fare in
modo che alla fine sia ripristinata la velocità di flusso indisturbato.
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N.B
Scia di forma “Gaussiana”
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Per il calcolo della scia si utilizza una forma semplificata delle
equazioni di Navier-Stokes prendendo in considerazione la viscosità
turbolenta indotta dalla scia e dalla turbolenza ambientale.
Dove:
 F è un fattore applicato per le condizioni “near wake” per filtrare il passaggio
fra turbolenza di scia e turbolenza ambientale
K1 è una costante adimensionale generalmente fissata pari a 0.015
Kk è la costante di Von Karman pari a 0.4
Iamb è il contributo della turbolenza ambientale
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La perdita di velocità all’inizio della scia (2 diametri a valle) può essere
calcolata con la seguente formula empirica:
La larghezza della scia di forma gaussiana è (1.89 volte l’ampiezza del
profilo gaussiano):
Per fare in modo che alla fine sia ripristinata la velocità di flusso
indisturbato è necessario “scalare” la velocità iniziale al centro del rotore
in proporzione alla velocità di flusso indisturbato.
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SCIE DI PARCHI EOLICI OFF-SHORE
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SCIE DI PARCHI EOLICI OFF-SHORE
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