ECN test windturbines in grootste windtunnel van Europa

In Marknesse staat de grootste windtunnel van Europa bij de Duits Nederlandse Windtunnel Organisatie (DNW). DNW exploiteert de windtunnels van het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR) en die van het vergelijkbare Duitse instituut DLR. In Nederland beschikt DNW over windtunnels in Amsterdam en Marknesse, Flevoland.

Windturbine met diameter van 4,5 meter

Op dit moment doet ECN in Marknesse verschillende tests met een schaalmodel van een windturbine (diameter 4,5 meter). ‘Ons belangrijkste doel is het verlagen van de Cost of Energy (CoE) van offshore windparken’, legt onderzoeker Koen Boorsma uit. ‘Aerodynamica vormt hiervoor de basis. Het is essentieel voor de turbine en voor het ontwerp van een windpark. Door de jaren heen zijn er verschillende theoretische modellen gemaakt, waardoor we denken te weten hoe luchtstromen zich gedragen. Juist de fysische complexiteit maakt een optimaal ontwerp lastig. Daarom is de test in de windtunnel zo mooi. We kunnen de windcondities zelf instellen, onze modellen valideren en het design optimaliseren.’ Met uitdagende cases test ECN de aerodynamica van de turbine.

Add-ons en geluid

Ongeveer acht jaar geleden deed ECN een zelfde soort test. Koen: ‘Die test bood vele nieuwe inzichten waarmee we verbeteringen konden doorvoeren. Inmiddels zijn de meettechnieken en onze modellen sterk verbeterd. Dit keer willen we openstaande vragen uit de eerste meetcampagne oplossen en nieuwe aspecten testen, zoals dynamische instroom en innovatieve toepassingen. We hebben bijvoorbeeld add-ons op de bladen geplaatst, zoals een spoiler die extra vermogen genereert. Tevens kunnen we nu voor het eerst ook geluidsmetingen doen.’ De tests met het schaalmodel vinden plaats met het Mexico-model. Mexico staat voor Model experiments in Controlled Conditions.

Wow-effect

Met laserstralen en gekleurde rook worden alle windstromingen rondom en in de turbine gevisualiseerd. ‘Dat is spectaculair’, vertelt Boorsma. ‘De ene keer worden de bladen met olie ingesmeerd, de andere keer monteren we rookpotten in rood, wit en blauw op de uiteinden en we werken met laserstralen. Door de visualisatie kunnen we stroming van de wind optimaal analyseren en de aerodynamica voor de turbine van de toekomst verder optimaliseren.’

DNW

DNW exploiteert de windtunnels van het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR) en die van het vergelijkbare Duitse instituut DLR. In Nederland beschikt DNW over windtunnels in Amsterdam en Marknesse, Flevoland. In Nederland beschikt DNW (ongeveer 60 medewerkers) over vier windtunnels in Amsterdam en Marknesse. Daarmee simuleren en meten we de aërodynamische en aëroakoestische eigenschappen van vliegtuigen, helikopters, raketten en (vracht-)auto’s. De internationale klantenkring bestaat uit producenten uit de lucht- en ruimtevaartsector en auto-industrie, nationale en Europese overheden en grote onderzoeksinstellingen (waaronder NLR en DLR).
De eerste resultaten en een video van de windtunneltest staan eind juli (red.: op 29 juli nog niet) op de website van ECN.

ECN