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Thrust force and base bending moment acting on a horizontal axis wind turbine with a high tip speed ratio at high yaw angles
저자
Danijel Bosnar (University of Zagreb) ; Hrvoje Kozmar (University of Zagreb) ; Stanislav Pospíšil (Institute of Theoretical and Applied Mechanics) ; Michael Macháček (Institute of Theoretical and Applied Mechanics)
발행기관
학술지명
Wind and Structures, An International Journal (WAS)(Wind and Structures, An International Journal)
권호사항
발행연도
2021
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재후보,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
471-485(15쪽)
KCI 피인용횟수
0
제공처
Onshore wind turbines may experience substantially different wind loads depending on their working conditions, i.e. rotation velocity of rotor blades, incoming freestream wind velocity, pitch angle of rotor blades, and yaw angle of the wind-turbine tower. In the present study, aerodynamic loads acting on a horizontal axis wind turbine were accordingly quantified for the high tip speed ratio (TSR) at high yaw angles because these conditions have previously not been adequately addressed. This was analyzed experimentally on a small-scale wind-turbine model in a boundary layer wind tunnel. The wind-tunnel simulation of the neutrally stratified atmospheric boundary layer (ABL) developing above a flat terrain was generated using the Counihan approach. The ABL was simulated to achieve the conditions of a wind-turbine model operating in similar inflow conditions to those of a prototype wind turbine situated in the lower atmosphere, which is another important aspect of the present work. The ABL and wind-turbine simulation length scale factors were the same (S=300) in order to satisfy the Jensen similarity criterion. Aerodynamic loads experienced by the wind-turbine model subjected to the ABL simulation were studied based on the high frequency force balance (HFFB) measurements. Emphasis was put on the thrust force and the bending moment because these two load components have previously proven to be dominant compared to other load components. The results indicate several important findings. The loads were substantially higher for TSR=10 compared to TSR=5.6. In these conditions, a considerable load reduction was achieved by pitching the rotor blades. For the blade pitch angle at 90o, the loads were ten times lower than the loads of the rotating wind-turbine model. For the blade pitch angle at 12o, the loads were at 50% of the rotating wind-turbine model. The loads were reduced by up to 40% through the yawing of the wind-turbine model, which was observed both for the rotating and the parked wind-turbine model.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2022 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2021-12-01 | 평가 | 등재후보 탈락 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-12-01 | 평가 | 등재후보로 하락 (해외등재 학술지 평가) | KCI후보 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재 1차 FAIL (등재유지) | KCI등재 |
2005-09-23 | 학술지등록 | 한글명 : Wind and Structures, An International Journal외국어명 : Wind and Structures, An International Journal | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2003-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2001-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.9 | 0.45 | 0.69 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.62 | 0.58 | 0.301 | 0.15 |
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