008240612s2023      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016931759
■00520240214100114
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798379716868
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30422283
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a621
■1001  ▼aPique,  Alexander.
■24510▼aHigh  Reynolds  Number  Wind  Tunnel  Studies  of  a  Wind  Turbine's  Wake▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bPrinceton  University.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(153  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  84-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Hultmark,  Marcus.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Princeton  University,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aWind  energy  is  expected  to  serve  as  an  integral  player  in  the  campaign  to  replace  fossil  fuels  with  renewable  energy  sources.  The  use  of  wind  farms,  groups  of  individual  wind  turbines,  is  a  common  way  to  harness  wind  energy.  Wind  turbine  wakes  extract  energy  from  the  flow  and  reduce  the  energy  available  for  downstream  turbines,  compromising  the  energy  density  of  wind  farms.  Experimental  campaigns  have  been  conducted  to  understand  these  turbulent  and  complex  flows,  but  none  have  been  able  to  conduct  these  experiments  while  accounting  for  scale  effects.  In  the  following  dissertation,  wind  turbine  wake  experiments  conducted  over  an  unprecedented  Reynolds  number,  tip  speed  ratio,  and  downstream  distance  range  are  presented.  A  unique  pressurized  wind  tunnel  facility  was  used  to  acquire  this  novel  dataset.  Furthermore,  to  gain  insight  into  some  of  the  smallest  of  turbulent  lengthscales,  a  nanoscale  thermal  anemometry  probe  was  used  to  measure  the  wake.  An  investigation  of  Reynolds  number  and  tip  speed  ratio  effects  was  conducted  through  an  analysis  of  the  flow  statistics  and  spectra.  Special  attention  is  dedicated  to  understanding  how  turbine-dependent  structures,  such  as  the  tip  vortex,  wake  meandering,  and  hub  vortex,  evolve  and  influence  wake  behavior.  The  tip  vortex  is  shown  to  have  a  strong  and  long-lasting  effect  on  a  wide  range  of  structures.  Wake  meandering  is  found  to  be  one  of  the  only  structures  that  survives  into  the  intermediate  wake  and  is  an  integral  part  of  the  wake  dynamics.  Finally,  a  hub  vortex  -  hypothesized  to  be  caused  by  the  high  solidity  of  the  studied  rotor  -  was  found,  indicating  that  turbine  geometry  plays  a  critical  role  in  wake  dynamics  and  is  an  avenue  for  future  research.
■590    ▼aSchool  code:  0181.
■650  4▼aMechanical  engineering.
■650  4▼aCivil  engineering.
■653    ▼aFlow  structures
■653    ▼aReynolds  numbers
■653    ▼aHot-wire
■653    ▼aWakes
■653    ▼aWind  turbines
■690    ▼a0548
■690    ▼a0543
■71020▼aPrinceton  University▼bMechanical  and  Aerospace  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g84-12B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0181
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16931759▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024