• Nie Znaleziono Wyników

Fluid-Structure Interaction Simulations on Kites

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Fluid-Structure Interaction Simulations on Kites"

Copied!
1
0
0

Pełen tekst

(1)

Mikko Folkersma PhD Researcher Delft University of Technology Faculty of Aerospace Engineering

Wind Energy Research Group

Kluyverweg 1 2629 HS Delft The Netherlands

m.a.m.folkersma@tudelft.nl kitepower.tudeflt.nl

Fluid-Structure Interaction Simulations on Kites

Mikko Folkersma, Roland Schmehl, Axelle Viré Faculty of Aerospace Engineering, Delft University of Technology

In the kite power group at TU Delft we are currently in-vestigating leading edge inflatable (LEI) kites. The kite consists of a membrane canopy which is supported by an inflatable tubular frame. The frame transfers the wind loads from the canopy to the bridle line system which is further connected to the main tether. This tensile struc-ture is highly flexible and exhibits large displacements as a result of the aerodynamic loads. Consequently, the loads and displacements are strongly coupled and form a complex fluid-structure interaction (FSI) problem. The flow separates both on the suction side due to the high angle of attack to maximize the lift force, and behind the tubular leading edge, where a constant separation bub-ble is formed. Moreover, the low aspect ratio and high anhedral angle of the kite make the flow highly three di-mensional and the effect of wingtip vortices and cross-flow cannot be neglected.

Currently, at TU Delft we use a simulation method which was initiated by Breukels [1]. His aerodynamic model uses two dimensional finite strip-approximation which divides the wing into two dimensional sections (airfoils) and ne-glects the three dimensionality of the flow. The section forces are calculated from two dimensional simulations with computational fluid dynamics (CFD). In this project, we continue the work by Breukels and use a full three di-mensional CFD model. The model is coupled with a non-linear structural finite element method (FEM).

At this stage we are focusing on two dimensional LEI kite airfoils. The two dimensional simulations are used to

ver-ify and validate the framework and also to study the effect of flow transition. The CFD simulations are carried out by using OpenFOAM which is coupled with a TU Delft in-house structural solver by an efficient preCICE coupling environment. The results are compared to already exist-ing experimental data from sailwexist-ing airfoils [2, 3].

The velocity field around the LEI kite airfoil with 0 (left) and 15 de-grees (right) angle of attack.

References:

[1] Breukels, J.: An Engineering Methodology for Kite Design, PhD thesis (2011)

[2] Bruining, A.: Aerodynamic Characteristics of a Curved Plate Air-foil Section at Reynolds Numbers 60000 and 100000 and Angles of Attack from -10 to +90 Degrees, Report LR-281, TU Delft (1979) [3] Den Boer, R.: Low Speed Aerodynamic Characteristics of a Two-dimensional Sail Wing with Adjustable Slack of the Sail, Report LR-307, TU Delft (1980)

Cytaty

Powiązane dokumenty

Dnia 2 VIII 1984 roku minęły dwa lata od śmierci prof. Seweryna Kruszczyńskiego — wybitnego uczonego, zasłużonego nauczyciela i wychowawcy młodzieży, byłego rektora Wyższej

• Umowny podział systemu nerwowego na trzy podsystemy Centralny układ nerwowy

thanks to which they may hone their English language skills and that they may find both useful and entertaining, the Department of English Language and Literature of the Faculty

Następnie zaś poczynione zostaną odniesienia do problemu dotyczącego tego, czy zastosowanie określonego środka niepenalnego wobec sprawcy wykroczenia kończy kwestię

wierzyciela.  Celem  postępowania  upadłościowego  jest  przede  wszyst- kim  zaspokojenie  roszczeń  wierzycieli  w  jak  najwyższym  stopniu. 

o prawach pacjenta i Rzeczniku Praw Pacjenta (tekst jedn., Dz.U. 13 pacjent ma prawo do zachowania ta- jemnicy przez osoby wykonujące zawód medyczny, w tym udzielające

Według Augustyna, ponieważ data końca świata jest nieznana dla ludzi, najlepszym sposobem na to, ażeby się co do niej nie pomylić, jest nie tylko bycie zawsze przygotowanym

Prócz tych głównych zadań uniwersyteckich, którym się sumiennie od- dawał, przyjmował na siebie także inne obowiązki, udzielając się niejako na zewnątrz Sekcji