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Reduktion der Schallemission von Darrieus-Windturbinen

Dipl.-Ing. (FH) Christian Friebe

+49-351-4081-5313

DarWin-Akus

Im Forschungsvorhaben erfolgt die Entwicklung eines Flügelprofils mit niedriger Schallcharakteristik für vertikale Kleinwindkraftanlagen nach dem Auftriebsprinzip (Darrieus-Windturbinen) für die Anwendung im urbanen Umfeld.

Motivation

Deren Einsatz ist in diesem Bereich gegenüber Anlagen mit horizontaler Achse durch Unempfindlichkeit bei schnell wechselnden, asymmetrischen Geschwindigkeitsprofilen und der Anströmungsrichtungsunabhängigkeit vorteilhaft.

Lösungsansatz

  • systematische Variantenuntersuchung basierend auf dem Profil eines Windradblattes

Entwicklungsziele

  • Flügelprofiles für vertikale Windkraftanlagen mit einer Leistung von 114 W bei einer Windgeschwindigkeit von 4 m/s
  • Blattlänge ca. 2 m, Rotordurchmesser ca. 2 m, NACA0015, Blattbreite ca. 15 cm
  • Halbierung der Schallleistung der modifizierten Flügel gegenüber der Referenz
  • Beibehaltung der Flügelpolaren bzw. der Beiwerte cA und cW der modifizierten Profile gegenüber dem Referenzprofil

Eingesetzte Methoden

  • Fertigung der Ausgangsvariante des Profils und der Modifikationen im 3d-Druck-Verfahren
  • Strömungstechnische Untersuchungen im internen Windkanal mittels Kraftmesswaage
  • Bestimmung der Geschwindigkeitsverteilung erfolgt mittels Particle-Image-Velocimetry (PIV)
  • Bestimmung der Schallleistung im Hallraum
  • Lokalisierung der Schallquellen und der psychoakustischen Eigenschaften mit einer akustischen Kamera

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