Rüzgar sadece rüzgar değildir – çevreden etkilenen karmaşık, çalkantılı yapılar kümesidir. Hava girdapları manzara tarafından yaratılır, ancak aynı zamanda binalar, yollar veya rüzgar türbinleri tarafından da oluşturulur. ESTABLIS-UAS projesinde Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) tam olarak bu akış olaylarını araştırıyor. Bir dron sürüsü yükselir ve etkileri ölçer. Sonuçlar, örneğin rüzgar türbinlerinin yerleşimini iyileştirmek için kullanılabilir.
“Almanya’da ve dünya çapında, rüzgar türbinleri sürdürülebilir bir enerji arzı için en önemli teknolojiler arasında yer alıyor. Rüzgar enerjisinin daha fazla genişletilmesi için, rüzgar türbinlerinin çıktısında önemli bir artış gereklidir. Bu nedenle DLR İcra Kurulu, rüzgar enerjisi araştırması için yıllık kaynakları derhal geçerli olmak üzere bir milyon avro artırmaya karar verdi” diye açıklıyor Prof. Dr.-Ing. DLR CEO’su Anke Kaysser-Pyzalla. “DLR, bu alanda yıllardır başarılı bir şekilde araştırma yapıyor. Havacılık ve uzay araştırmalarından elde edilen birçok sinerji kullanılmaktadır. Spektrum, temel araştırmadan endüstri ile birlikte bireysel bileşenlerin daha da geliştirilmesine kadar uzanıyor.”
“Enerji geçişi ile ilgili olarak, üç boyutlu, çalkantılı yapıları anlamak önemli bir rol oynar. DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü’nden proje yöneticisi Dr. Norman Wildmann, “Bu şekilde, rüzgar türbinlerinin kullanım ömürleri boyunca maruz kaldıkları yükleri anlayabilir ve enerji şebekesine hangi gücü beslediklerini tahmin edebiliriz” diyor. ESTABLIS-UAS projesi için dronlar kalktı (Euzay-zamansal pozlama Syapıları Ttürbülans Aatmosferik Büniversite Lile ayyer BENN-Sbir filo tarafından ölçülür seninsansız Amalzeme Ssistemler) yerden sabit bir formasyonda. “İnsansız Hava Sistemleri” (UAS) olarak adlandırılan sistemler, rüzgar özelliklerini, sıcaklık ve nemi yüksek çözünürlükte ölçer. Bu küçük dronlardan 20 adede kadar önceden testler yapıldı. Konumlarını korumaları ve yüksek rüzgar hızlarında bile sonuç vermeleri için özellikle sağlamdırlar.
Rüzgar tünelinde ve rüzgar enerjisi araştırma parkında deneyler
Halihazırda var olan akış fenomenine ek olarak, rüzgar türbinleri de kendi girdaplarını üretir. Bu nedenle, DLR’deki rüzgar enerjisi araştırmalarının bir amacı, ikinci veya üçüncü sıradaki türbinler üzerindeki etkileri açıkça gösteren bir model geliştirmektir. “Hala iyileştirilmesi gereken çok şey var. Rüzgarın bu noktalarda nasıl davrandığı sorusunun cevabı çok karmaşık” diye açıklıyor Norman Wildmann. “Ve bu sadece tesise değil, aynı zamanda çevredeki atmosfere ve çevredeki arazinin özelliklerine de bağlı. ikisi birden.”
Rüzgar türbinleri ile ilgili ölçümlerin yanı sıra Rüzgar Enerjisi Araştırma Derneği’nin (FVWE) DLR ortağı olan Oldenburg Üniversitesi’ndeki rüzgar tünelinde ve DLR Krummendeich Rüzgar Enerjisi Araştırma Parkı’nda deneyler yapılması planlanıyor. Dağların sınır tabakasındaki karmaşık akışlara adanmış uluslararası TeamX girişiminin bir parçası olarak iki ölçüm kampanyası daha yürütülüyor. Tüm deneyler sayısal simülasyonlarla tamamlanmaktadır. Sonuçta, türbülanslı akışın temsili için kapsamlı bir model oluşturulur.
Atmosferik sınır tabakası için modeller, uzaktan algılamadan elde edilen bilgileri tamamlar.
Atmosferin en alt katmanı olan “Atmosferik Sınır Katmanı” (ABL) doğrudan Dünya’nın yüzeyinden etkilenir. ABL’deki değişim ve taşıma süreçleri, esas olarak büyük bir ölçeğe yayılan türbülans tarafından yürütülür: bazı girdapların boyutu birkaç milimetre, diğerleri ise bir kilometrenin üzerindedir. Yerden yaklaşık 2000 metre yüksekliğe kadar uzanan ABL için fiziksel modeller henüz çok doğru değil: şiddetli rüzgarlar, yamaç ve vadi rüzgarları, şehirler, rüzgar türbinleri veya uçaklar gibi bağlantılı yapılardan kaynaklanan girdapların kaydedilmesi zordur. Oberpfaffenhofen’deki Atmosfer Fiziği Enstitüsü başkanı Prof. Markus Rapp, “ESTABLIS-UAS ölçümleri, yer yakınındaki çok küçük, yerel süreçler ile uzaktan algılama, araştırma uçağı ve uydular tarafından yapılan büyük ölçekli gözlemler arasındaki gözlem boşluğunu dolduruyor” diyor. “Yer tabanlı sensörler ve uzaktan algılamanın bir kombinasyonu sayesinde, karmaşık akış fenomenlerinin etkileşimine ilişkin tamamen yeni görüşler mümkündür.” Modeller daha sonra girdapların alt atmosferin karışımını nasıl etkilediğini de açıklayabilir. Bu, örneğin toz, kirleticiler veya aerosoller yayıldığında önemlidir.
ESTABLIS-UAS projesi beş yıl sürecek. ERC Başlangıç Hibesinin bir parçası olarak Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) tarafından finanse edilmektedir.
“Almanya’da ve dünya çapında, rüzgar türbinleri sürdürülebilir bir enerji arzı için en önemli teknolojiler arasında yer alıyor. Rüzgar enerjisinin daha fazla genişletilmesi için, rüzgar türbinlerinin çıktısında önemli bir artış gereklidir. Bu nedenle DLR İcra Kurulu, rüzgar enerjisi araştırması için yıllık kaynakları derhal geçerli olmak üzere bir milyon avro artırmaya karar verdi” diye açıklıyor Prof. Dr.-Ing. DLR CEO’su Anke Kaysser-Pyzalla. “DLR, bu alanda yıllardır başarılı bir şekilde araştırma yapıyor. Havacılık ve uzay araştırmalarından elde edilen birçok sinerji kullanılmaktadır. Spektrum, temel araştırmadan endüstri ile birlikte bireysel bileşenlerin daha da geliştirilmesine kadar uzanıyor.”
“Enerji geçişi ile ilgili olarak, üç boyutlu, çalkantılı yapıları anlamak önemli bir rol oynar. DLR Atmosfer Fiziği Enstitüsü’nden proje yöneticisi Dr. Norman Wildmann, “Bu şekilde, rüzgar türbinlerinin kullanım ömürleri boyunca maruz kaldıkları yükleri anlayabilir ve enerji şebekesine hangi gücü beslediklerini tahmin edebiliriz” diyor. ESTABLIS-UAS projesi için dronlar kalktı (Euzay-zamansal pozlama Syapıları Ttürbülans Aatmosferik Büniversite Lile ayyer BENN-Sbir filo tarafından ölçülür seninsansız Amalzeme Ssistemler) yerden sabit bir formasyonda. “İnsansız Hava Sistemleri” (UAS) olarak adlandırılan sistemler, rüzgar özelliklerini, sıcaklık ve nemi yüksek çözünürlükte ölçer. Bu küçük dronlardan 20 adede kadar önceden testler yapıldı. Konumlarını korumaları ve yüksek rüzgar hızlarında bile sonuç vermeleri için özellikle sağlamdırlar.
Rüzgar tünelinde ve rüzgar enerjisi araştırma parkında deneyler
Halihazırda var olan akış fenomenine ek olarak, rüzgar türbinleri de kendi girdaplarını üretir. Bu nedenle, DLR’deki rüzgar enerjisi araştırmalarının bir amacı, ikinci veya üçüncü sıradaki türbinler üzerindeki etkileri açıkça gösteren bir model geliştirmektir. “Hala iyileştirilmesi gereken çok şey var. Rüzgarın bu noktalarda nasıl davrandığı sorusunun cevabı çok karmaşık” diye açıklıyor Norman Wildmann. “Ve bu sadece tesise değil, aynı zamanda çevredeki atmosfere ve çevredeki arazinin özelliklerine de bağlı. ikisi birden.”
Rüzgar türbinleri ile ilgili ölçümlerin yanı sıra Rüzgar Enerjisi Araştırma Derneği’nin (FVWE) DLR ortağı olan Oldenburg Üniversitesi’ndeki rüzgar tünelinde ve DLR Krummendeich Rüzgar Enerjisi Araştırma Parkı’nda deneyler yapılması planlanıyor. Dağların sınır tabakasındaki karmaşık akışlara adanmış uluslararası TeamX girişiminin bir parçası olarak iki ölçüm kampanyası daha yürütülüyor. Tüm deneyler sayısal simülasyonlarla tamamlanmaktadır. Sonuçta, türbülanslı akışın temsili için kapsamlı bir model oluşturulur.
Atmosferik sınır tabakası için modeller, uzaktan algılamadan elde edilen bilgileri tamamlar.
Atmosferin en alt katmanı olan “Atmosferik Sınır Katmanı” (ABL) doğrudan Dünya’nın yüzeyinden etkilenir. ABL’deki değişim ve taşıma süreçleri, esas olarak büyük bir ölçeğe yayılan türbülans tarafından yürütülür: bazı girdapların boyutu birkaç milimetre, diğerleri ise bir kilometrenin üzerindedir. Yerden yaklaşık 2000 metre yüksekliğe kadar uzanan ABL için fiziksel modeller henüz çok doğru değil: şiddetli rüzgarlar, yamaç ve vadi rüzgarları, şehirler, rüzgar türbinleri veya uçaklar gibi bağlantılı yapılardan kaynaklanan girdapların kaydedilmesi zordur. Oberpfaffenhofen’deki Atmosfer Fiziği Enstitüsü başkanı Prof. Markus Rapp, “ESTABLIS-UAS ölçümleri, yer yakınındaki çok küçük, yerel süreçler ile uzaktan algılama, araştırma uçağı ve uydular tarafından yapılan büyük ölçekli gözlemler arasındaki gözlem boşluğunu dolduruyor” diyor. “Yer tabanlı sensörler ve uzaktan algılamanın bir kombinasyonu sayesinde, karmaşık akış fenomenlerinin etkileşimine ilişkin tamamen yeni görüşler mümkündür.” Modeller daha sonra girdapların alt atmosferin karışımını nasıl etkilediğini de açıklayabilir. Bu, örneğin toz, kirleticiler veya aerosoller yayıldığında önemlidir.
ESTABLIS-UAS projesi beş yıl sürecek. ERC Başlangıç Hibesinin bir parçası olarak Avrupa Araştırma Konseyi (ERC) tarafından finanse edilmektedir.