POD analysis of the wake shed behind a vertical axis turbine

The growing popularity of the driven vertical axis wind turbines and the complicated flow physics associated with these machines have led to numerous studies with the aim of better understanding of the flow behavior around these kinds of turbines. However, the need for a study to shed light on the details of flow characteristics is strongly felt. As a result, in this study POD technique was implemented by means of SVD method on the result of RANS simulation at different tip speed ratios. It was proven that the higher TSRs demonstrate similar behavior especially, at primitive modes. However, lower TSRs are highly affected by the flow separation at most loaded parts of the wind turbine leading to less similarity to larger TSRs.

La crescente popolarità delle turbine eoliche ad asse verticale e la complicata fisica del flusso associata a queste macchine hanno portato a numerosi studi con l'obiettivo di una migliore comprensione del comportamento del flusso attorno a questo tipo di turbine. Tuttavia, è fortemente sentita la necessità di uno studio che faccia luce sui dettagli delle caratteristiche di flusso. Di conseguenza, in questo studio la tecnica POD è stata implementata mediante il metodo SVD sul risultato della simulazione RANS a diversi rapporti di velocità di punta. È stato dimostrato che i TSR più alti mostrano un comportamento simile soprattutto nei modi primitivi. Tuttavia, i TSR inferiori sono fortemente influenzati dalla separazione del flusso nella maggior parte delle parti caricate della turbina eolica, portando a una minore somiglianza con i TSR più grandi.