Wind energy is rapidly growing around the world as non-renewable energy sources are being phased out. To maximize the energy production, it is crucial to construct new wind turbines at locations where the average wind speed is high. An accurate wind assessment of a new potential site is thus essential in the development of new wind farms. Linearized codes (codes based on simplified models) such as Orfeus and WAsP have seen frequent use in the wind industry as a tool for wind resource assessment since they offer reasonable accuracy at a relatively low computational cost. A major issue with the linearized codes on the market is their disregard of stratification, which will cause the codes to omit certain flow characteristics, such as internal gravity waves. Therefore, a new linearized code has been developed, where the modelling of stratification has been included. The developed code has been validated by comparing the simulation results to experimental data found in the literature, where an overall agreement could be found. In addition, test cases for stratified flows over sinusoidal terrain were simulated, showcasing the importance of including stratification as a parameter in the modelling. The developed code in this project may be used for more accurate wind assessment in the future. / Vindenergi växer snabbt världen över då icke-förnybara energikällor håller på att fasas ut. FÖr att maximera energiproduktionen är det viktigt att konstruera vindturbiner där den genomsnittliga vindhastigheten är hög. En noggrann vindbedömning av nya potentiella lägen är därför vitalt i konstruktionen av nya vindparker. Linjäriserade koder (koder baserade på förenklade modeller) som Orefeus and Wasp används ofta i vindindustrin som ett verktyg för vindbedömning, då de erbjuder en hög noggrannhet till en låg beräkningskostad. Ett stort problem med de linjäriserade koderna på marknaden är exkluderingen av stratifikation, vilket får koderna att utelämna vissa flödesegenskaper, som till exempel interna gravitationsvågor. En ny linjäriserad kod har därför utvecklats där modelleringen av stratifikation har inkluderats. Den utvecklade koden har validerats genom att jämföra simuleringarna med experimentella data i litteraturen, där en god överenstämmelse kunda påvisas. Dessutom har testfall av stratifierade flöden över sinusformad terräng genomförts, vilket påvisade betydelsen av att inkludera stratifikation som en parameter i modelleringen. Den utvecklade koden i detta projekt kan användas för en mer representativ vindbedömning i framtiden.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-289627 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Nyberg, Roland |
| Publisher | KTH, Strömningsmekanik och Teknisk Akustik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2020:270 |
Page generated in 0.0161 seconds