KI bei der Entwicklung von WKA

KI wird jetzt also auch zum "Verarschen" nutzbar gemacht? Auszug aus dem Artikel:

"erstaunliche Erfolge. Mithilfe von KI ermittelten sie die optimalen Einstellungen für die Rotorblätter. Sie entwickelten 2 Profile und konnten damit die Effizienz um 200 Prozent steigern. Außerdem ist es ihnen auf diese Weise auch gelungen, die Vibrationen, die schlecht für die Konstruktionen sind, um 77 Prozent zu reduzieren."

Hat schon jemand über die Lieblingsbeschäftigung nachgedacht wenn KI alles übernimmt?

In dieser Studie zeigen wir, dass die individuelle Blattverstellung eine wirksame Steuerungsstrategie ist, um die Leistung von Windkraftanlagen mit vertikaler Achse über alle Geschwindigkeitsverhältnisse hinweg zu verbessern. Mit einer experimentellen In-situ-Optimierung unter Verwendung eines verkleinerten Turbinenmodells in Verbindung mit einem genetischen Algorithmus wird eine Familie optimaler Blattverstellungskinematiken abgeleitet. In der kontrollierten Laborumgebung kann durch eine optimale dynamische Blattverstellung eine Verdreifachung des Turbinenleistungskoeffizienten sowohl bei On- als auch Off-Design-Spitzengeschwindigkeitsverhältnissen erreicht werden.

Die beiden Blattstellmanöver, die für den Erfolg entscheidend sind, sind ein Pitch-Manöver nach außen während der Aufwindphase und ein Pitch-Manöver nach innen während der Leephase. Das Auswärts-Pitch-Manöver begrenzt das Überschießen des effektiven Anstellwinkels über den kritischen Strömungsabrisswinkel hinaus und richtet die Blattkraft in die tangentiale Richtung aus, um die Leistungsentnahme während der Aufwindphase zu erhöhen. Bei vom Design abweichenden Spitzengeschwindigkeitsverhältnissen verzögert dieses Manöver außerdem eine massive Strömungsablösung und sorgt für ein perfektes Timing der dynamischen Strömungsabrisswirbelablösung. Indem wir den Wirbel zu Beginn der Vorwindphase zur Seite abwerfen, vermeiden wir unerwünschte Wirbel-Blatt-Wechselwirkungen während der restlichen Vorwindphase, was weiter dazu beiträgt, die Vorwindeffizienz zu erhöhen und Lastschwankungen zu reduzieren. Das Inwind-Einwärts-Pitch-Manöver führt dazu, dass die Größe des effektiven Anstellwinkels schnell abfällt und nahe dem Wert des kritischen Strömungsabrisswinkels bleibt, um die Leistungsentnahme während der Downwind-Phase zu optimieren. Dieses Manöver fördert die Wiederanbindung der Strömung und ermöglicht die Bildung eines zweiten Vorderkantenwirbels, wodurch in der Gegenwindphase ein zweiter Stromerzeugungsbereich entsteht. Vertikalachsen-Windkraftanlagen entziehen in der Gegenwindphase im Allgemeinen wenig bis gar keine Energie, und die hier erzielten Verbesserungen sind transformative Effizienzgewinne. Weitere Arbeiten sind eine eingehendere Analyse des Einflusses der optimalen individuellen Blattverstellung auf die aerodynamischen Eigenschaften von Strömungsstrukturen, die sich auf der Turbinenschaufel bilden, und ein Vergleich dieser Eigenschaften mit der suboptimalen Blattverstellungskinematik.

Ein notwendiger und wünschenswerter nächster Schritt besteht darin, diesen Kontrollmechanismus in größerem Maßstab zu testen.