🔹Titolo: Large wind farm power and variability: insightsfrom turbulent boundary layer fundamentals
🔹Speaker: Charles Meneveau (Johns Hopkins University)
🔹 Abstract: In questa presentazione esaminiamo la questione della densità di potenza e della variabilità dell'energia eolica dal punto di vista della fisica di base dello strato limite turbolento. Limitare l'attenzione alle condizioni atmosferiche quasi neutre e considerare il limite di parchi eolici molto grandi su terreni pianeggianti o off-shore. Per prima cosa esaminiamo la generalizzazione del concetto di strato logaritmico a flusso costante per l'applicazione allo strato limite dell'array di turbine eoliche. In questo tipo di strato limite sorgono due logaritmiche, una sopra e l'altra sotto l'altezza della turbina. Mostriamo come tali profili di velocità logaritmici generalizzati (o somiglianza Monin-Obukhov) possono essere utilizzati per migliorare la nostra comprensione della densità dell'energia eolica. Consideriamo anche la questione delle caratteristiche di fluttuazione dell'energia eolica, in particolare del suo spettro di frequenza. Mostriamo come le conoscenze di base sugli spettri spazio-temporali nella turbolenza delimitata dalle pareti possono essere utilizzate sotto alcune ipotesi semplificative per sviluppare un modello trattabile degli spettri di frequenza dei parchi eolici che può tenere conto di eventuali layout delle turbine (ad esempio, allineati o sfalsati). Ove necessario, ci riferiamo ai risultati di Large Eddy Simulations utilizzando la parametrizzazione del disco dell'attuatore di turbine eoliche, nonché di alcuni esperimenti in galleria del vento. Il lavoro che presenteremo è nato dai contributi di J. Bossuyt (KU Leuven, Belgio), M. Wilczek ( ora U. Bayreuth, Germania), R. Stevens (ora Twente U, NL),M. Calaf (Utah), J. Meyers (Leuven, B), D. Gayme (JHU), C. Shapiro (ora DOE) e G. Starke (ora NREL). Siamo grati alla US National Science Foundation per il supporto finanziario.
