Pendelendanschläge bei Zweiblatt-Windenergieanlagen / vorgelegt von Vera Schorbach aus Volkmarsen. Wuppertal, 2015
Inhalt
- Nomenklatur
- Zusammenfassung
- Abstract
- Einleitung
- Einführung in Zweiblatt-Windenergieanlagen
- Literaturrecherche zu Zweiblatt-Pendelanlagen
- Narrativer Teil der Recherche
- Vorgehen bei der systematischen Literaturrecherche
- Ergebnisse der systematischen Literaturrecherche
- Fazit der Literaturrecherche zu Pendelendanschlägen
- Grundlagen der Lastsimulation von Windenergieanlagen
- Allgemeine Modellbildung von Windenergieanlagen
- Möglichkeiten zur Modellierung der Aerodynamik
- Strukturdynamische Modellierung von Windenergieanlagen
- Modellierung von turbulentem Wind
- Mechanische Grundlagen von Pendelnaben
- Methodisches Vorgehen
- Beschreibung der Windenergieanlagen und Ermittlung kritischer Lastfälle
- Beschreibung der Windenergieanlagen
- Numerische Ermittlung kritischer Lastfälle für Pendelendanschläge
- Auswahl der Lastannahmen für die Ermittlung von Pendelendanschlägen
- Auswahl Simulationsprogramm
- Modellbildung der CART2 und SCD3MW
- Validierung der Simulationsmodelle
- Lastfallsimulation der CART2 und SCD3MW
- Ergebnisse der Lastfallsimulation der CART2
- Ergebnisse der Lastfallsimulation der SCD3MW
- Gegenüberstellung der Ergebnisse der CART2 und SCD3MW
- Fazit der Lastfallsimulationen von CART2 und SCD3MW
- Analyse von Endanschlägen anhand der Simulationsergebnisse der CART2
- Energiebetrachtung und Pendelwinkelverlauf verschiedener Endanschlagslastfälle
- Fazit der Analyse unterschiedlicher Endanschlagssituationen
- Konstruktive Aspekte der Analyse unterschiedlicher Endanschlagssituationen
- Auswahlkriterien für die betrachteten Endanschlagssituationen
- Dimensionsanalyse des Pendelendanschlags
- Analytische Beschreibung des Pendelendanschlags
- Verfahren der Dimensionsanalyse
- Methode der Differentialgleichung am Beispiel der Bewegungsgleichung ohne Endanschlag
- Methode der Differentialgleichung mit der erweiterten Endanschlagsgleichung
- Kennzahlenvergleich bestehender Pendelanlagen
- Einfaktorielle Kennzahlvariation der CART2 und SCD3MW
- Simulationsplanung und -vorbereitung
- Parameterauswahl für Variation der Kennzahlen
- Überprüfung der notwendigen Anzahl an Simulationen pro Parametervariation
- Anpassung der Modelle
- Einfaktorielle Kennzahlvariation
- Prüfung der Kennzahlen bei Kennzahl-Gleichheit beider Anlagen
- Umbau der SCD3MW zu CART2-Kennzahlen
- Gegenüberstellung des Kennzahlverhaltens bei Kennzahl-Gleichheit
- Multifaktorielle Kennzahlvariation der CART2
- Versuchsplan
- Ergebnisse der multifaktoriellen Kennzahlvariation
- Grafische Darstellung der Ergebnisse
- Einfluss des freien und maximalen Pendelwinkels auf die Kennzahl K3
- Grenzen der Ergebnisse des multifaktoriellen Versuchsplans
- Auswirkungen der Kennzahlen auf alle Extremlasten der CART2 und SCD3MW
- Anlagenauslegung
- Ergebnisse
- Auswirkungen auf den Ertrag und Betrachtung der Toleranzen der Pendelparameter
- Zusammenfassung der Arbeit und Ausblick
- Pendelendanschläge im Allgemeinen
- Bedeutung der Kennzahlen für die Intensität des Endanschlags
- Überblick Kennzahlen
- Auswirkung einzelner Kennzahlen auf die Intensität von Pendelendanschlägen
- Lastreduzierende Kennzahlkombinationen
- Ergebnisse im Hinblick auf Auslegungen bestehender und historischer Zweiblattanlagen
- Zusammenfassung konstruktiver Erkenntnisse
- Feder und Dämpfer des Endanschlags
- Extremlasten - Betriebslasten: Größe des freien und maximalen Pendelwinkels
- Energie des Rotors
- Pendelbremse
- Regelungseinflüsse
- Ausblick
- Anhang
- Koordinatensysteme
- Konstruktionsbeispiele für Pendelnaben
- Konstruktionsbeispiele für Pendelbremsen
- Ergänzungen zur Aerodynamik
- Campbell-Diagramm
- Vergleich der IEC-Simulation von CART2 und SCD3MW
- Grafiken zur Kategorisierung von Pendelendanschlägen
- Berechnung der Kennzahlen bestehender und früherer Anlagen
- Grafiken des Kennzahlverhaltens bei Kennzahl-Gleichheit
- Ergebnisse der Simulationsplanung und -vorbereitung
- Multifaktorielle Simulation der CART2
- Literatur