D. Fischenberg, P. Knebel, M. Cremer

In diesem Beitrag werden Messdaten von Flugversuchen im Nachlauf von großen Windenergieanlagen (WEA) analysiert. Besonderer Fokus liegt dabei auf der Strömungssituation hinter den WEA und dem Einfluss des Nachlaufs auf die Flugdynamik des einfliegenden Flugzeugs. Als Windenergieanlagen standen zwei Nordex N117-2400 mit einer Gesamtanlagenhöhe von jeweils 199,5 Metern zur Verfügung, als Versuchsträger diente eine speziell instrumentierte Remos GX mit einer Abflugmasse von 600 kg. In einem Versuchszeitraum von 5 Monaten wurden über 330 Nachlaufeinflüge bei verschiedenen Windbedingungen und WEA-Betriebspunkten durchgeführt. Die Entfernung hinter den Rotoren lag dabei im Bereich des 1,5- bis ca. 15-fachen des Rotordurchmessers. Die gesammelten Messdaten stellen eine umfängliche Information über die Beeinflussung eines Flugzeugs beim Einflug in einen WEA-Nachlauf bereit. So quantifizieren die Messdaten die Höhe der Windreduktion hinter einer WEA (Nachlaufdelle), die Änderung der Anströmbedingungen am Flugzeug sowie die Größe der auftretenden Flugzeugbeschleunigungen verursacht durch die Blattspitzenwirbel. Die Messdaten werden statistisch analysiert und bewertet. Ferner beschreibt der Testpilot subjektiv die Auswirkungen des Nachlaufs auf Flugzeug und Flugdynamik.

This paper analyzes measurement data from flight tests conducted in the wake of large wind turbines. The focus is on the airflow behind the turbines and the influence of the wake on the flight dynamics of the approaching aircraft. Two Nordex N117-2400 wind turbines, each with a total height of 199.5 meters, were used as test subjects. A specially instrumented Remos GX aircraft with a takeoff mass of 600 kg served as the test platform. Over a five-month test period, more than 330 wake approaches were conducted under various wind conditions and turbine operating points. The distance behind the rotors ranged from 1.5 to approximately 15 times the rotor diameter. The collected measurement data provides comprehensive information on the effects on an aircraft when entering the wake of a wind turbine. The measurement data quantifies the degree of wind reduction behind a wind turbine (wake dip), the change in the airflow conditions at the aircraft, and the magnitude of the aircraft accelerations caused by the blade tip vortices. The measurement data is statistically analyzed and evaluated. Furthermore, the test pilot subjectively describes the effects of the wake on the aircraft and its flight dynamics.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, München

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2017

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201710202837

Flugversuch, Windenergieanlage

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20.10.2017