Theses metadata

“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.

Export

Creator:	Вилотијевић, Видосава
Title:	Нумеричко симулирање и анализа података аеродинамичке буке генерисане радом вјетротурбина
Copyright date:	2025
Trajni link:	https://phaidra.ucg.ac.me/detail_object/o:1930?tab=0#mda
Pregled teze:
Download link:
Select license:	Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)

Academic metadata

Theses Type:	Doktorska disertacija
Academic Expertise :	Tehnicko-tehnološke nauke
Academic Title:	doktor nauka - mašinsko inženjerstvo
University:	Univerzitet Crne Gore
Faculty:	Mašinski fakultet
Group:	Studijski program Mašinstvo

Other Theses Metadata

Title translated:	Numerical Simulation and Data Analysis of Aerodynamic Noise Generated by Wind Turbine Operation
Format:	PDF/A (listova)
Abstract:	Развој одрживих извора енергије довео је до шире примјене вјетротурбина као ефикасног средства за производњу електричне енергије. Иако представљају обновљив и еколошки прихватљив извор енергије, вјетротурбине производе аеродинамичку буку, која може имати штетне посљедице по животну средину и здравље људи. Стога је разумијевање механизама настанка буке и њених карактеристика од великог значаја, како би се конструкција турбина унапређивала, а ниво буке смањивао. Дисертација почиње анализом теоријских основа аеродинамичке буке, узимајући у обзир факторе као што су ефекти изазвани турбуленцијом и структурне вибрације. Затим се анализира конструктивни дизајн вјетротурбина и аеродинамика њихових лопатица, уз свеобухватан преглед сила које дјелују на те лопатице. Уведен је математички модел који интегрише различите методе симулације, а добијени подаци су верификовани и валидовани у односу на експерименталне резултате. Ова дисертација разматра нумеричке симулације и анализу података који се односе на карактеристике струјања флуида и аеродинамичку буку коју производе вјетротурбине у раду. Употријебљене су напредне методологије као што су Blade Element Momentum Theory (BEMT), компјутерска механика флуида (CFD) и акустички модели, укључујући Ffowcs Williams–Hawkings (FW-H) модел и моделе широкопојасне акустике. Софтверски алати QBlade и ANSYS Fluent коришћени су за симулације струјања ваздуха и предвиђање нивоа буке. Кључни резултати показују значајне разлике у тачности предвиђања аеродинамичке буке између метода CFD и BEMT, при чему CFD пружа детаљнији приказ нестационарног струјања око лопатица. Поред тога, истражена је повезаност између буке, брзине вјетра и геометрије лопатица, као и могућности оптимизације дизајна у циљу смањења емисије буке. Кључни допринос ове дисертације представља квантификација тачности стандардних нумеричких модела у предвиђању аеродинамичких и аероакустичких перформанси ротора великих вјетротурбина. Она пружа драгоцјен увид у механизме настанка аеродинамичке буке код вјетротурбина, препознајући изазове са којима се суочавају они који су јој изложени. Циљ рада је да постави темеље за будућа истраживања усмјерена на побољшање акустичких перформанси вјетротурбина у складу са принципима одрживог развоја, како би се омогућио складнији суживот са животном средином.
Abstract:	The advancement of sustainable energy sources has led to the widespread implementation of wind turbines as an effective means of electricity generation. While they are a renewable and environmentally friendly energy option, wind turbines can produce aerodynamic noise, which may have detrimental effects on the environment and human health. Therefore, it is vital to understand the mechanisms of noise generation and its characteristics to improve turbine design and mitigate noise levels. The dissertation begins with examining the theoretical underpinnings of aerodynamic noise, considering factors such as turbulence-induced effects and structural vibrations. Subsequently, the structural design of wind turbines and the aerodynamics of their blades are analyzed, accompanied by a comprehensive review of the forces acting on these blades. A mathematical model that integrates various simulation methods was employed, and the resulting data were verified and validated against experimental findings. The advancement of sustainable energy sources has led to the widespread implementation of wind turbines as an effective means of electricity generation. While they are a renewable and environmentally friendly energy option, wind turbines can produce aerodynamic noise, which may have detrimental effects on the environment and human health. Therefore, it is vital to understand the mechanisms of noise generation and its characteristics to improve turbine design and mitigate noise levels. The dissertation begins with examining the theoretical underpinnings of aerodynamic noise, considering factors such as turbulence-induced effects and structural vibrations. Subsequently, the structural design of wind turbines and the aerodynamics of their blades are analyzed, accompanied by a comprehensive review of the forces acting on these blades. A mathematical model that integrates various simulation methods was employed, and the resulting data were verified and validated against experimental findings. The key contribution of this dissertation is the quantification of the accuracy of standard numerical models in predicting the aerodynamic and aeroacoustic performance of large wind turbine rotors. It offers valuable insights into the mechanisms of aerodynamic noise generation by wind turbines, recognizing the challenges faced by those impacted by this noise. It also aims to lay the groundwork for further studies focused on improving the environmentally sustainable acoustic performance of wind turbines, ultimately fostering a more harmonious coexistence with our environment.
Authors Key words:	вјетротурбине, аеродинамичка бука, нумеричка симулација, CFD, BEMT, акустички модели, QBlade, ANSYS Fluent
Authors Key words:	wind turbines, aerodynamic noise, numerical simulation, CFD, BEMT, acoustic models, QBlade, ANSYS Fluent
Language:	Serbian

Abstract:

Развој одрживих извора енергије довео је до шире примјене вјетротурбина као ефикасног средства за производњу електричне енергије. Иако представљају обновљив и еколошки прихватљив извор енергије, вјетротурбине производе аеродинамичку буку, која може имати штетне посљедице по животну средину и здравље људи. Стога је разумијевање механизама настанка буке и њених карактеристика од великог значаја, како би се конструкција турбина унапређивала, а ниво буке смањивао. Дисертација почиње анализом теоријских основа аеродинамичке буке, узимајући у обзир факторе као што су ефекти изазвани турбуленцијом и структурне вибрације. Затим се анализира конструктивни дизајн вјетротурбина и аеродинамика њихових лопатица, уз свеобухватан преглед сила које дјелују на те лопатице. Уведен је математички модел који интегрише различите методе симулације, а добијени подаци су верификовани и валидовани у односу на експерименталне резултате. Ова дисертација разматра нумеричке симулације и анализу података који се односе на карактеристике струјања флуида и аеродинамичку буку коју производе вјетротурбине у раду. Употријебљене су напредне методологије као што су Blade Element Momentum Theory (BEMT), компјутерска механика флуида (CFD) и акустички модели, укључујући Ffowcs Williams–Hawkings (FW-H) модел и моделе широкопојасне акустике. Софтверски алати QBlade и ANSYS Fluent коришћени су за симулације струјања ваздуха и предвиђање нивоа буке. Кључни резултати показују значајне разлике у тачности предвиђања аеродинамичке буке између метода CFD и BEMT, при чему CFD пружа детаљнији приказ нестационарног струјања око лопатица. Поред тога, истражена је повезаност између буке, брзине вјетра и геометрије лопатица, као и могућности оптимизације дизајна у циљу смањења емисије буке. Кључни допринос ове дисертације представља квантификација тачности стандардних нумеричких модела у предвиђању аеродинамичких и аероакустичких перформанси ротора великих вјетротурбина. Она пружа драгоцјен увид у механизме настанка аеродинамичке буке код вјетротурбина, препознајући изазове са којима се суочавају они који су јој изложени. Циљ рада је да постави темеље за будућа истраживања усмјерена на побољшање акустичких перформанси вјетротурбина у складу са принципима одрживог развоја, како би се омогућио складнији суживот са животном средином.