Investigation of wake length and effects on the wind turbine performance using large eddy simulation

This study provides a comprehensive analysis of wind turbines, their historical development, operational principles, and numerical modeling techniques used in performance evaluation. The classification of wind turbines into onshore and offshore types is discussed, highlighting the advantages and challenges of each configuration. The study delves into the aerodynamics of wind turbines, focusing on wake effects, aerodynamic forces, and the influence of the atmospheric boundary layer on turbine performance. A key aspect of this research is the investigation of wake length and its impact on turbine performance. By employing high-fidelity numerical simulations using AMR-Wind and OpenFAST, the study evaluates wake-induced energy losses and turbulence intensity, which are critical for optimizing wind farm layouts. The findings contribute to a better understanding of wake interactions and provide insights for enhancing wind energy efficiency.

Questo studio fornisce un'analisi completa delle turbine eoliche, dello sviluppo storico, dei principi operativi e delle tecniche di modellazione numerica utilizzate nella valutazione delle prestazioni. Viene discussa la classificazione delle turbine eoliche in configurazioni onshore e offshore, evidenziando i vantaggi e le sfide associate a ciascuna tipologia. Lo studio approfondisce l'aerodinamica delle turbine eoliche, concentrandosi sugli effetti della scia, le forze aerodinamiche e l'influenza dello strato limite atmosferico sulle prestazioni delle turbine. Un aspetto chiave di questa ricerca è l'analisi della lunghezza della scia e del suo impatto sulle prestazioni delle turbine. Utilizzando simulazioni numeriche ad alta fedeltà con AMR-Wind e OpenFAST, lo studio valuta le perdite energetiche indotte dalla scia e l'intensità della turbolenza, fattori cruciali per l'ottimizzazione della disposizione dei parchi eolici. I risultati contribuiscono a una migliore comprensione delle interazioni tra scie e offrono spunti per migliorare l'efficienza della produzione di energia eolica.