Figures 2 and 3 are examples of par

Figures 2 and 3 are examples of parked VAWT mode shapes. These shapes will be referred to throughout this report. Table 1 shows the results of the comparison. The agreement between the actual and the NExT generated modal frequencies is excellent. The only exceptions to this are the first two modes at 1.27 Hz and 1.35 Hz. These modes are very closely spaced, making it difficult to obtain results from NExT. Generally, the agreement between the VAWT-SDS specified damping ratios and the calculated damping ratios is good, with a few exceptions. The damping ratios for the first flatwise antiaymmetric (1.27 Hz) and the first flatwise symmetric (1.35 Hz) modes were not estimated well because these modes could not be separated. The higher modes (3.65 Hz,
3.73 Hz, and 3.88 Hz) have NExT estimated damping ratios that are lower than the specified damping ratios. The amplitudes of these modes are low compared to the noise level, which adversely affected the estimates. Obtaining additIonal data to increase the number of averages would improve the accuracy. However, considering the precision of experimental damping ratio estimates, these values are still quite acceptable. The ability of NExT to reproduce known modal frequencies and specified damping levels lends confidence for its application to field data.



Table 1. Comparison of NExT With Simulated Results




Mode

Frequency (Hz) Damping (to ) imu ate x irnu ate x


1st Flatwise Antisymmetric 1.27 1.31 0.2 0.4
1st Flatwiee Symmetric 1.35 1.32 0.2 0.3
1st Blade Edgewise 1.59 1.59 0.3 0.3
1st Tower In-Plane 2.02 2.01 0.3 0.4
2nd Flatwise Symmetric 2.43 2.44 0.4 0.5
2nd Flatwise Antisymmetric 2.50 2.50 0.4 0.4
1st Tower Out-of-Plane 2.80 2.80 0.3 0.5
2nd Rotor Twist 3.39 3.39 0.5 0.6
2nd Tower In-Plane 3.46 3.45 0.5 0.4
3rd Flatwise Antisymmetric 3.65 3.63 0.5 11.4
3rd Flatwise Symmetric 3.73 3.73 0.6 0.4
2nd Blade Edgewise 3.88 3.87 0.5 0.3

Comparison of NExT and Conventional Modal Test Results
A FloWind Corporation 19-in VAWT in Altmont Pass, CA, was tested using conventional modal testing techniques [16] during quiescent daytime winds. NExT was then used during periods of more substantial nighttime winds (above 7 mls or 16 mph). The turbine was parked (nonrotating) during all testing. Accelerometers were used to meaeure the response at predetermined locations on the turbine. This allowed a comparison between modal parameters estimated by NExT and modal parameters estimated using more conventional techniques.
Table 2 compares the modal frequencies and modal damping ratios of the 19-in VAWT as determined from the conventional step relaxation testing and from NExT. The two methods produced estimates of the modal frequencies that are in good agreement, particularly in view of the temperature difference between day and night.



14
















1st Flatware Symmetric (1Fs) 2nd Flatware Symmetric (2Fs)

3rd Flatware Symmetric (3Fs)

















1st Flatware Antlsymmetrlc (1Fa) 2nd Flatware Antlsymmetrlc (2Fa) 3rd Flatware Antlsymmetrlc f3FaJ
Figure 2. Parked VAWT flatwise mode shapes














1st Blade Edgewise (1Be) 1st Tower In-Plane (1Ti)








2nd Blade Edgewlse (2Be) 2nd Tower In-Plane (2Tl)
Figure 3. Parked VAWT non-flatwise mode shapes

1st Tower Out-Of-Plane (1To)














2nd Rotor Twist (2Pr)








The average difference for the ten modea is only 0.5No . Also, the modal damping ratios of all aix of the tower modes (rotor twist, tower in-plane, tower out-of-planet are very similar. However, the modal damping ratios of all four blade flatwise modes (flatwise symmetric and flatwise antisymmetric) are substantially higher from NExT estimates. This difference ia believed to be due to a drag phenomenon similar to that experienced by an oscillating flat-plate normal to a strong wind [17,18]. Appendix B contains the results of a scoping calculation, which predicts 1.29« damping from aero drag effects for the first blade flatwise modes. This would account for the 1.1 o and 1.39« additional damping for the first blade flatewise modes as seen in Table 2.

Overall, the comparison of results from NExT with those obtained using conven- tional methods further verifies the accuracy of NExT.

The presence of the air drag phenomenon shows that NExT extracts the total damping, structural and aeroelaetic. This is the desired situation for operational testing because aeroelastic damping will be added to structural damping during rotation. However, for parked turbine testing, which is designed to capture structural damping, conventional modal testing techniques may be more appropriate. The need for quiescent winds during such testing is even more apparent from these results.

Kết quả (Việt) 2:

Hình 2 và 3 là những ví dụ của đậu hình chế độ VAWT. Những hình dạng sẽ được giới thiệu đến trong báo cáo này. Bảng 1 cho thấy các kết quả so sánh. Các thỏa thuận giữa thực tế và kế tiếp tạo ra tần số phương thức là tuyệt vời. Các trường hợp ngoại lệ duy nhất này là hai phương thức đầu tiên tại 1,27 Hz và 1,35 Hz. Các chế độ này được đặt cách nhau rất chặt chẽ, làm cho nó khó khăn để có được kết quả từ tiếp theo. Nói chung, các thỏa thuận giữa các VAWT-SDS độ xác định tỷ lệ giảm xóc và tỷ lệ giảm xóc tính là tốt, với một vài trường hợp ngoại lệ. Tỷ lệ giảm xóc cho antiaymmetric đầu nhỏ hẹp (1,27 Hz) và đối xứng nhỏ hẹp đầu tiên (1.35 Hz) Các chế độ được ước tính không tốt vì các chế độ này không thể tách rời nhau. Các chế độ cao hơn (3,65 Hz,
3,73 Hz, và 3,88 Hz) có tiếp theo ước tính tỷ lệ giảm xóc mà là thấp hơn so với tỷ lệ giảm xóc quy định. Biên độ của chế độ này là thấp so với mức độ tiếng ồn, ảnh hưởng xấu đến dự. Lấy dữ liệu bổ sung để tăng số lượng trung bình sẽ tăng độ chính xác. Tuy nhiên, xem xét độ chính xác của các ước tính tỷ lệ giảm xóc nghiệm, những giá trị này vẫn còn khá chấp nhận được. Khả năng sinh sản tiếp theo để biết tần số phương thức và quy định mức cho vay giảm xóc tự tin cho ứng dụng của mình cho trường dữ liệu. Bảng 1. So sánh tiếp theo với kết quả mô phỏng chế độ Tần số (Hz) Damping (để) IMU ăn x irnu ăn x 1 nhỏ hẹp phản xứng 1,27 1,31 0,2 0,4 1 Flatwiee Symmetric 1,35 1,32 0,2 0,3 1 Blade từ phía bên cạnh 1,59 1,59 0,3 0,3 1 Tháp In-Plane 2,02 2,01 0,3 0,4 2 nhỏ hẹp đối xứng 2,43 2,44 0,4 0,5 2 nhỏ hẹp phản xứng 2,50 2,50 0,4 0,4 1 Tháp Out-of-Plane 2.80 2.80 0.3 0,5 2 Rotor Twist 3,39 3,39 0,5 0,6 2 tháp In-Plane 3,46 3,45 0,5 0,4 3 nhỏ hẹp phản xứng 3,65 3,63 0,5 11,4 3 nhỏ hẹp đối xứng 3,73 3,73 0,6 0,4 2 Blade từ phía bên cạnh 3,88 3,87 0,5 0,3 So sánh tiếp theo và thường Modal Kết quả thử nghiệm A FloWind Tổng công ty 19 -in VAWT trong Altmont Pass, CA, đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng các kỹ thuật thử nghiệm phương thức thông thường [16] trong khi những cơn gió ban ngày yên tĩnh. Tiếp theo sau đó đã được sử dụng trong thời kỳ gió ban đêm nhiều hơn đáng kể (trên 7 ml hoặc 16 mph). Turbine bị đậu (nonrotating) trong tất cả các thử nghiệm. Gia tốc kế được sử dụng để meaeure phản ứng tại địa điểm được xác định trước về các tua-bin. Điều này cho phép so sánh giữa các tham số phương thức ước tính của NeXT và các thông số ước tính phương thức sử dụng các kỹ thuật thông thường hơn. Bảng 2 so sánh tần số phương thức và phương thức tỷ lệ giảm xóc của 19 trong VAWT được xác định từ các thử nghiệm bước thư giãn thông thường và từ tiếp theo. Hai phương pháp sản xuất ước tính của các tần số phương thức có trong thỏa thuận tốt, đặc biệt trong quan điểm về sự khác biệt nhiệt độ giữa ngày và đêm. 14 1 Flatware Symmetric (1Fs) 2 Flatware Symmetric (2Fs) 3 Flatware Symmetric (3FS) 1 Flatware Antlsymmetrlc ( 1FA) 2 Flatware Antlsymmetrlc (2FA) 3 Flatware Antlsymmetrlc f3FaJ Hình 2. Đỗ chế độ nhỏ hẹp VAWT hình 1 Blade từ phía bên cạnh (1Be) 1 Tháp In-Plane (1Ti) 2 Blade Edgewlse (2Be) 2 tháp In-Plane (2Tl) Hình 3 . Đỗ VAWT chế độ không nhỏ hẹp hình 1 Tháp Out-Of-Plane (1 Để) Rotor 2 Twist (2Pr) Sự khác biệt trung bình trong mười modea chỉ là 0.5No. Ngoài ra, các phương thức giảm xóc tỷ lệ của tất cả các aix trong các phương thức tháp (rotor twist, tháp trong mặt phẳng, tháp out-of-hành tinh rất giống nhau. Tuy nhiên, các phương thức giảm xóc tỷ lệ của tất cả bốn chế độ nhỏ hẹp lưỡi (nhỏ hẹp đối xứng và nhỏ hẹp phản xứng ) là cao hơn đáng kể so với ước tính NeXT. Sự khác biệt này ia cho là do một hiện tượng kéo tương tự như kinh nghiệm của một hình phẳng tấm dao động bình thường một cơn gió mạnh [17,18]. Phụ lục B có các kết quả của một phép tính phạm vi, mà dự đoán 1,29 «giảm xóc từ hiệu ứng kéo aero cho các chế độ lưỡi nhỏ hẹp đầu tiên. Điều này sẽ chiếm 1,1 o và 1,39« thêm giảm xóc cho các chế độ lưỡi flatewise đầu tiên như trong Bảng 2. Nhìn chung, so sánh kết quả từ tiếp theo với những thu được bằng phương pháp công ước quốc tiếp tục xác minh tính chính xác của NeXT. Sự hiện diện của các hiện tượng kéo không khí cho thấy rằng bên cạnh trích tổng damping, kết cấu và aeroelaetic. Đây là tình trạng mong muốn cho hoạt động thử nghiệm vì damping aeroelastic sẽ được bổ sung vào cơ cấu giảm xóc trong luân chuyển. Tuy nhiên, để thử nghiệm tuabin chưa sử dụng, được thiết kế để nắm bắt damping cấu trúc, kiểm tra kỹ thuật phương thức thông thường có thể thích hợp hơn. Sự cần thiết cho hoạt động gì trong gió thử nghiệm như vậy thậm chí còn rõ ràng hơn từ các kết quả này.