This thesis focuses on methods for the integrated design optimization of modern wind turbines. The design of these machines is a complex problem and multi-disciplinary optimization procedures are here proposed marrying the overall sizing of the machine in terms of rotor diameter and tower height with the detailed sizing of its aerodynamic and structural components. The procedure, driven by detailed cost models, results in a complete aerostructural design of the machine, including its associated control laws. In addition, a preliminary investigation on the quantification and propagation of uncertainties permeating wind turbine simulation is conducted.
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This thesis focuses on methods for the integrated design optimization of modern wind turbines. The design of these machines is a complex problem and multi-disciplinary optimization procedures are here proposed marrying the overall sizing of the machine in terms of rotor diameter and tower height with the detailed sizing of its aerodynamic and structural components. The procedure, driven by detailed cost models, results in a complete aerostructural design of the machine, including its associated...
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Translated abstract:
Diese Arbeit konzentriert sich auf Methoden zur ganzheitlichen Designoptimierung moderner Windkraftanlagen. Das Design dieser Maschinen ist ein komplexes Problem und multidisziplinäre Optimierungsverfahren werden vorgeschlagen, welche die Dimensionierung der Maschine in Bezug auf Rotordurchmesser und Turmhöhe mit der detaillierten Auslegung der aerodynamischen und strukturellen Komponenten verbindet. Das Verfahren, getrieben von detaillierten Kostenmodellen, führt zu einer vollständigen aerostrukturellen Auslegung der Maschine einschließlich der zugehörigen Regelungsgesetze. Darüber hinaus wurde eine Voruntersuchung zur Quantifizierung und Ausbreitung von Unsicherheiten bei der Simulation von Windenergieanlagen durchgeführt.
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Diese Arbeit konzentriert sich auf Methoden zur ganzheitlichen Designoptimierung moderner Windkraftanlagen. Das Design dieser Maschinen ist ein komplexes Problem und multidisziplinäre Optimierungsverfahren werden vorgeschlagen, welche die Dimensionierung der Maschine in Bezug auf Rotordurchmesser und Turmhöhe mit der detaillierten Auslegung der aerodynamischen und strukturellen Komponenten verbindet. Das Verfahren, getrieben von detaillierten Kostenmodellen, führt zu einer vollständigen aerostru...
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