Wind turbines are usually clustered in wind farms which causes the downstream turbines to operate in the turbulent wakes of upstream turbines. As turbulence is directly related to increased fatigue loads, knowledge of the turbulence in the wake and its evolution are important. Therefore, the main objective of this study is a comprehensive exploration of the turbulence evolution in the wind turbine’s wake to identify characteristic turbulence regions. For this, we present an experimental study of three model wind turbine wake scenarios that were scanned with hot-wire anemometry with a very high downstream resolution. The model wind turbine was exposed to three inflows: laminar inflow as a reference case, a central wind turbine wake, and half of the wake of an upstream turbine. A detailed turbulence analysis reveals four downstream turbulence regions by means of the mean velocity, variance, turbulence intensity, energy spectra, integral and Taylor length scales, and the Castaing parameter that indicates the intermittency, or gustiness, of turbulence. In addition, a wake core with features of homogeneous isotropic turbulence and a ring of high intermittency surrounding the wake can be identified. The results are important for turbulence modeling in wakes and optimization of wind farm wake control
MULTIFILE
Thoroughly examines the measurement, modeling and design approaches of wind turbine and wind farm aerodynamicsIncludes outlooks on the promising topics for future researchContains contributions of internationally renowned experts
LINK
Wind turbine aerodynamics remains to be a central field in the development of wind turbines. It comprises several aspects, and methods to be understood really make the best use of it in today’s wind turbine and wind farm development. This chapter gives an overview of all aspects in wind energy aerodynamics covered within this book and the reasons why these aspects are covered. This way it already gives an overview for developers on all the issues wind turbine might face, when dealing with topics related to wind turbine aerodynamics.
LINK
Het project FIXAR richt zich op het beantwoorden van de vraag: Hoe kan de luchtvaart- en windenergiesector composietenreparaties middels geautomatiseerde technologieën economisch verantwoord maken? Deze vraag komt voort uit eerdere ervaringen in RAAK-mkb projecten op het gebied van composietfabricage, oriëntatie op de nationale en internationale markt en uit de feedback van het betrokken mkb. Het mkb staat voor de uitdaging kennis en ervaring met automatiseringsoplossingen op te doen en nieuwe inspectietechnologieën in te voeren, wil het de groeiende behoefte aan composietenreparaties het hoofd bieden. De doelstelling van het project is dan ook, het door praktijkgericht onderzoek ontwikkelen van geautomatiseerde methoden voor duurzame geautomatiseerde composietenreparaties die technisch- en economisch haalbaar zijn. Om dit doel te bereiken wordt door Hogeschool Inholland samengewerkt met een aantal kennisinstituten en mkb-partners. Het project is opgebouwd rondom vier deelonderzoeken. Hiermee zijn alle aspecten van composietenreparaties gedekt; hulpmiddelen voor geautomatiseerde reparaties, inspectie en validatie, materiaalonderzoek en opleiding van medewerkers. Gelet op de state of the art-kennis, ligt de focus op luchtvaart en windenergie. Het zijn namelijk juist deze twee sectoren die het meest van elkaar kunnen profiteren. Binnen de deelonderzoeken komen state of the art-zaken aan bod als drones en Augement Reality. Aangezien het onderzoek zich richt op actuele problemen bij de bedrijven, zal een deel van het onderzoek bij de bedrijven zelf plaatsvinden en kunnen deze bedrijven direct profiteren van de resultaten van het onderzoek. In het onderwijs komen stage- en afstudeerplekken beschikbaar voor de studenten van de deelnemende hogescholen. Daarnaast vindt er een duurzame vertaalslag plaats van de projectresultaten en bevindingen middels het realiseren van onderwijsmateriaal t.b.v. de curricula van de opleidingen aviation, luchtvaarttechnologie, werktuigbouwkunde, en technische informatica. Het project heeft een blijvende impact op de beroepspraktijk omdat het deelnemende mkb met de resultaten uit dit project hun kennis van reparatieprocessen op hoger niveau brengt.
In 2024, the Dutch government set a new plan for offshore wind farms to become the Netherlands' largest power source by 2032, aiming for 21 GW of installed capacity. By 2050, they expect between 38 and 72 GW of offshore wind power to meet climate-neutral energy goals. Achieving this depends heavily on efficient wind turbines (WTs) operation, but WTs face issues like cavitation, bird strikes, and corrosion, all of which reduce energy output. Regular Inspection and Maintenance (I&M) of WTs is crucial but remains underdeveloped in current wind farms. Presently, I&M tasks are done by on-site workers using rope access, which is time-consuming, costly, and dangerous. Moreover, weather conditions and personnel availability further hinder the efficiency of these operations. The number of operational WTs is expected to rise in the coming years, while the availability of service personnel will keep on declining, highlighting the need for safer and more cost-effective solutions. One promising innovation is the use of aerial robots, or drones, for I&M tasks. Recent developments show that they can perform tasks requiring physical interaction with the environment, such as WT inspections and maintenance. However, the current design of drones is often task-specific, making it financially unfeasible for small and medium-sized enterprises (SMEs) – providing services in WT inspection and maintenance- to adopt. Together with knowledge institutes, SMEs and innovation clusters, this project addresses these urgent challenges by exploring the question of how to develop a modular aerial robot that can be easily and intuitively deployed in offshore environments for inspecting and maintaining WTs to facilitate SMEs adoption of this technology? The goal is to create a modular drone that can be equipped with various tools for different tasks, reducing financial burdens for SMEs, improving worker safety, and facilitating efficient green energy production to support the renewable energy transition.
NO-REGRETS examines the ecological and economic trade-offs of upscaling Offshore Wind Farms (OWFs) in the context of climate change and the ongoing food and nature transitions in the North Sea. NO-REGRETS advances knowledge on potential impacts of OWFs on ocean currents, suspended sediments, microscopic plankton, various life stages of fishes, seabed composition, seafloor organisms, marine mammals, and sea birds. Economic analyses explore changes in the value of marine fisheries and other ocean assets. Co-developed with stakeholders, NO-REGRETS will create tools allowing policymakers, industries and other stakeholders to gauge and optimise the ecological and bioeconomic consequences of North Sea OWF expansion.Collaborative partnersArcadis Nederland B.V., Blauwwind, Boskalis, Breda University of Applied Sciences, Centraal Bureau voor de Statistiek, Clusius C.V., Cooperatie Kottervisserij Nederland, Deltares, EcoShape, Eneco Windmolens Offshore B.V., Heerema Marine Contractors, Jaczon B.V., Nederlandse Vissersbond, Noordelijke Visserij Alliantie, NIOZ, NWO-institutenorganisatie, Ørsted Wind Power Netherlands Holding B.V., Pelagic Freezer Trawler Association, Rijksuniversiteit Groningen, Rijkswaterstaat, RWE Offshore Wind Netherlands B.V., Stichting Naturalis Biodiversity Center, Stichting Wageningen Research, Technische Universiteit Delft, Technische Universiteit Eindhoven, TNO Utrecht, Universiteit Leiden, Universiteit Twente, Universiteit van Amsterdam, Wageningen University & Research.
