Introduksjon

De aerodynamiske egenskapene til aerofoiler eller vingeprofiler har tradisjonelt blitt bestemt ved analytiske metoder basert på ikke-viskøs teori eller på eksperimenter i vindtunnel. De analytiske metodene har sine begrensninger ved maksimalt løft hvor aerofoilen er i ferd med å steile. Vindtunnelmålinger har først og fremst sine begrensninger på kostnadssiden, men også til kvaliteten på strøming og måleteknikker.

I løpet av de siste 10-20 årene har den eksplosive utviklingen innen CFD (numerisk strømningsteknikk) generelt og turbulensmodellering spesielt ført til at man med økende sikkerhet også kan predikere stall-karakteristikker for aerofoiler. Beregningene er basert på løsning av Navier-Stokes likninger, som beskriver strømningen av et viskøst fluid. Ved de aktuelle Reynoldstallsområdene for vindturbiner (1-10 millioner) er grensesjiktet turbulent over en stor del av bladet. Siden turbulens som fenomen er tidsavhengig og for det meste stokastisk, må i tillegg en turbulensmodell benyttes for å gi en statistisk midlet beskrivelse av strømningen.

I dette vedlegget gis først en kort beskrivelse av metodikk, fulgt av validering av modellene for to typer aerofoiler. Den første er en valgt testgeometri (Aerofoil A) fra flyfabrikken Aerospatiale, den andre er et NREL profil som er i familie med de aktuelle profilene for vindturbindesignet. For aerofoil A eksisterer det mengder av pålitelige vindtunneldata fra franske Onera, for NREL 818 finnes det referanseberegninger for angrepsvinkler opp til maksimalt løft.