ThermoSurf

Die Vorderkante der Rotorblätter von Windkraftanlagen ist normalerweise anfällig für Beschädigungen durch lokale Einflüsse wie Regen, Hagel, Sand und Insekten. Solche Defekte können eine vorzeitige laminare-turbulente Umschlagströmung oder ein Strömungsabriss auslösen, was zu erheblichen Leistungseinbußen führt. Zudem begünstigt die Zunahme solcher Defekte die Entstehung von Materialermüdung. Daher ist eine frühzeitige und zuverlässige Erkennung kleiner Oberflächenstörungen von großer Bedeutung.

Ziel dieses Projekts ist es, die Eigenschaften einzelner lokalisierter Störelemente auf der Blattoberfläche zu bestimmen, indem die daraus resultierenden gestörten Strömungsmuster analysiert werden, die mittels Infrarot-Thermografie (IRT) sichtbar gemacht werden. Art der Störung (z. B. additiv wie Ablagerungen oder subtraktiv wie Erosion), deren Position sowie eine einfache geometrische Beschreibung sollen dabei identifiziert werden. Zur Unterstützung dieser Analyse werden Windkanalversuche mit IRT und Particle Image Velocimetry (PIV) mit direkten numerischen Simulationen (DNS) kombiniert, um den Einfluss unterschiedlicher Störelemente auf den Wärmeübergang und das Strömungsverhalten um das Rotorblatt zu untersuchen.