Optische Detektion der Rotordrehbewegung von Windenergieanlagen in Betrieb

Für den effizienten Betrieb von Windenergieanlagen (WEA) ist das aerodynamische Strömungsverhalten der Rotorblätter ausschlaggebend. Abhängig von der geometrischen Verteilung verschiedener Strömungszustände in der oberflächennahen Grenzschicht weisen Rotorblätter einen resultierenden Auftrieb und Strömungswiderstand auf. Thermografischen Messverfahren visualisieren den Zustand der Grenzschichtströmung und ermöglichen so eine geometrische Zuordnung laminarer und turbulenter Strömungszustände auf der Rotorblattoberfläche. Von Interesse sind dabei das statische Strömungsverhalten bei bestimmter Rotorblattposition, sowie das dynamische Strömungsverhalten während einer Rotorumdrehung.

Um die thermografische Bildaufnahme zum Zeitpunkt definierter Rotorpositionen auszulösen oder ein synchrones Mitführen der optischen Strömungsmesstechnik zu verwirklichen, ist eine Echtzeitdetektion der Rotorposition einer WEA in Betrieb erforderlich. Im Rahmen der Abschlussarbeit soll ein optisches Messsystem entwickelt werden, welches die aktuelle Drehposition des Rotors aus verschiedenen Blickwinkeln erfassen kann und die Position als auch die Winkelgeschwindigkeit in Echtzeit zur Verfügung stellt. Hierfür müssen perspektivische Verzerrungen des Rotors in den Einzelaufnahmen korrigiert werden, um eine Robustheit gegenüber variierender Messpositionen zu gewährleisten. Des Weiteren gilt es zu untersuchen, welche Messunsicherheiten bei der Bestimmung der Rotorposition und der Winkelgeschwindigkeit mit dem entwickelten Messsystem zu erreichen sind.

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Kontakt

Daniel Gleichauf
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