<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing with OASIS Tables v3.0 20080202//EN" "journalpub-oasis3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:oasis="http://docs.oasis-open.org/ns/oasis-exchange/table" xml:lang="en" dtd-version="3.0" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher">WES</journal-id><journal-title-group>
    <journal-title>Wind Energy Science</journal-title>
    <abbrev-journal-title abbrev-type="publisher">WES</abbrev-journal-title><abbrev-journal-title abbrev-type="nlm-ta">Wind Energ. Sci.</abbrev-journal-title>
  </journal-title-group><issn pub-type="epub">2366-7451</issn><publisher>
    <publisher-name>Copernicus Publications</publisher-name>
    <publisher-loc>Göttingen, Germany</publisher-loc>
  </publisher></journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.5194/wes-7-129-2022</article-id><title-group><article-title>A computationally efficient engineering aerodynamic model for swept wind turbine blades</article-title><alt-title>A computationally efficient engineering aerodynamic model for swept wind turbine blades</alt-title>
      </title-group><?xmltex \runningtitle{A computationally efficient engineering aerodynamic model for swept wind turbine blades}?><?xmltex \runningauthor{A. Li et al.}?>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes">
          <name><surname>Li</surname><given-names>Ang</given-names></name>
          <email>angl@dtu.dk</email>
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0001-7313-8308</ext-link></contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no">
          <name><surname>Pirrung</surname><given-names>Georg Raimund</given-names></name>
          
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0001-9260-1791</ext-link></contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no">
          <name><surname>Gaunaa</surname><given-names>Mac</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no">
          <name><surname>Madsen</surname><given-names>Helge Aagaard</given-names></name>
          
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0002-4647-3706</ext-link></contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no">
          <name><surname>Horcas</surname><given-names>Sergio González</given-names></name>
          
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0002-4034-3118</ext-link></contrib>
        <aff id="aff1"><institution>Department of Wind Energy, Technical University of Denmark, <?xmltex \hack{\break}?> Frederiksborgvej 399,4000 Roskilde, Denmark</institution>
        </aff>
      </contrib-group>
      <author-notes><corresp id="corr1">Ang Li (angl@dtu.dk)</corresp></author-notes><pub-date><day>21</day><month>January</month><year>2022</year></pub-date>
      
      <volume>7</volume>
      <issue>1</issue>
      <fpage>129</fpage><lpage>160</lpage>
      <history>
        <date date-type="received"><day>24</day><month>August</month><year>2021</year></date>
           <date date-type="rev-request"><day>26</day><month>August</month><year>2021</year></date>
           <date date-type="rev-recd"><day>17</day><month>November</month><year>2021</year></date>
           <date date-type="accepted"><day>19</day><month>November</month><year>2021</year></date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright: © 2022 Ang Li et al.</copyright-statement>
        <copyright-year>2022</copyright-year>
      <license license-type="open-access"><license-p>This work is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License. To view a copy of this licence, visit <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link></license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022.html">This article is available from https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022.html</self-uri><self-uri xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022.pdf">The full text article is available as a PDF file from https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022.pdf</self-uri>
      <abstract><title>Abstract</title>

      <p id="d1e117">In this work, a computationally efficient engineering model for the aerodynamics of swept wind turbine blades is proposed for the extended blade element momentum (BEM) formulation. The model is modified based on a coupled near- and far-wake model, in which the near wake is assumed to be the first quarter revolution of the non-expanding helical wake of the own blade. For the special case of in-plane trailed vorticity, the original empirical equations determining the steady-state value of the near-wake induction are replaced by the analytical results, which are in the form of incomplete elliptic integrals.
For the general condition of helical trailed vorticities, the steady-state near-wake induction is approximated based on the results of the special conditions and a correction factor. The factor is calculated using empirical equations with influence coefficient tensors, to minimize the computational effort. These influence coefficient tensors are pre-calculated and are fitted to the results from the numerical integration of the Biot–Savart law. With the indicial function approach, it is not necessary to explicitly save the information of the vorticities that were trailed in the previous time steps. This engineering approach is a combination of analytical results and numerical approximations, with low and constant computational effort for each time step. The proposed model is practically applicable to time-marching aero-servo-elastic simulations.
The results of the swept blades with uniform inflow perpendicular to the rotor calculated from the proposed model are compared with the results from a BEM code, a lifting-line solver and a Navier–Stokes solver. The significantly improved agreement with the higher-fidelity models compared to the BEM method highlights the performance of the proposed method.</p>
  </abstract>
    </article-meta>
  </front>
<body>
      

      <?xmltex \hack{\allowdisplaybreaks}?>
<sec id="Ch1.S1" sec-type="intro">
  <label>1</label><title>Introduction</title>
      <p id="d1e131">With the technological advancements in the design optimization and manufacturing of horizontal-axis wind turbines, the turbine blades are becoming increasingly flexible. Thus, there could be significant in-plane and out-of-plane deformations due to the aeroelastic loads. In addition, there is an increasing interest in the backward swept blades because of the possibility to achieve passive load alleviation with geometric bend–twist coupling <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx18 bib1.bibx40 bib1.bibx14 bib1.bibx13 bib1.bibx22" id="paren.1"/>. The recent research by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx2" id="text.2"/> is on the aeroelastic design optimization of blade tip add-ons with curved shapes.
Higher-fidelity tools such as lifting-line solvers (LL) and fully resolved Navier–Stokes solvers (often referred to as computational fluid dynamics, CFD) are limited in the application of design optimization and in repetitive aeroelastic load calculations, due to their high computational cost.</p>
      <p id="d1e140">In the spectrum of the lower-fidelity models, the most commonly used blade element momentum (BEM) method implicitly assumes a planar rotor with straight blades. If the actuator disc (AD) is not planar, the induction deviates from what the BEM model predicts as demonstrated by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx19" id="text.3"/> using a CFD model for computation of the AD flow. Further, the disc approach in the BEM method has some fundamental shortcomings in the capability to model response to turbulent inflow, stability and steep load variations along the blade like partial pitch actuation.</p>
      <?pagebreak page130?><p id="d1e146">This led to the formulation of the coupled model (usually referred to as the near-wake model) by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="text.4"/>, which is a hybrid model of a lifting-line method and the BEM method. It combines the detailed modeling of the local blade aerodynamics in the lifting-line model using a simplified approach and the far-wake modeling by the BEM method. The near wake is defined to be the first quarter revolution of the trailed vorticity of the own blade, which is modeled as non-expanding helical vortex filaments. The near-wake induction is approximated using empirical equations and correction factors. The indicial function approach is used so that the information of the vorticities trailed from the previous time steps is not explicitly stored. Then, the computational effort is relatively low and is independent of the elapsed simulation time. The remaining trailed vorticity of the wind turbine vortex system is defined as the far wake and is modeled by a far-wake BEM model <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.5"/>. The near-wake model and the far-wake model are coupled together with a coupling factor to get the total induction <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx1 bib1.bibx28" id="paren.6"/>.</p>
      <p id="d1e158">Since the first version of the model in 2004, there have been several improvements. Integration in the multibody aeroelastic HAWC2 code is presented in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx1" id="text.7"/>, and further developments of the model are presented in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx27 bib1.bibx28 bib1.bibx29" id="text.8"/>. However, the model in its latest version <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx29" id="paren.9"/> still assumes straight blades and is not able to correctly model the aerodynamics of the swept blades. This is the further development of the model to be presented in the present work.</p>
      <p id="d1e171">There has been previous work by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="text.10"/> on this topic, in which the good performance of the modified coupled model on the prediction of the aerodynamic loads of the swept blades is demonstrated. However, in that work, the near-wake induction is calculated by directly integrating the Biot–Savart law numerically. This approach is computationally expensive and is not suitable for the application to aeroelastic simulations.
In addition, the method of modeling the curved bound vorticity influence on itself in that previous work was incomplete and limited to swept blades. The updated method of modeling the influence of curved bound vortex is described in detail later by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="text.11"/>.</p>
      <p id="d1e180">In the present work, the background of the engineering aerodynamic models for horizontal-axis wind turbines is first briefly described. Then, the details of the near-wake model, including the analytical solutions as well as the engineering approaches for a computationally efficient implementation, are described. Afterwards, the far-wake model and the coupling method are briefly discussed.
Finally, the aerodynamic loads of the swept blades under the special condition of uniform inflow perpendicular to the rotor plane predicted by the proposed model are compared with the results from a BEM code, a lifting-line solver and a CFD Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) solver.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S2">
  <label>2</label><title>Background: engineering aerodynamic models</title>
      <p id="d1e191">For the application of aeroelastic simulations of wind turbines, there are multiple low- and mid-fidelity engineering aerodynamic models with different assumptions.
An example of a low-fidelity model is the polar grid implementation of the blade element momentum (BEM) method with unsteady aerodynamics <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx21" id="paren.12"/>. For the computation of the induction, the momentum part of BEM, the swept area is assumed to be a planar surface and form an actuator disc (AD). However, all computations of the aerodynamic forces in the blade element part of BEM, as input to induction computations, are carried out for the actual blade shapes taking into account in-plane sweep and out-of-plane shape. The momentum theory and the angular momentum theory are applied to balance the out-of-plane loads as well as the in-plane loads between the AD and the flow. The evaluation of induction is carried out at each time step on a stationary polar grid covering the AD <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx21" id="paren.13"/>. When the blade has no prebend and it is straight, the version of the BEM method that excludes the drag force in the momentum balancing is equivalent to a vortex cylinder model that excludes the wake rotation effect <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx7" id="paren.14"/>. It is also argued by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx8" id="text.15"/> that the proper way of implementing the BEM method should exclude the drag force during the momentum balancing from which the induced velocities are determined.
This means in the BEM method that the wake of the rotor is equivalently modeled with non-expanding concentric vortex cylinders. This also implicitly shows that the BEM method assumes the blades are straight and stay in the rotor plane.</p>
      <p id="d1e206">An example of the higher-fidelity model is the lifting-line method, which models each blade of the rotor with a bound vortex line. This is under the assumption that the bound vorticity of a blade is concentrated into a line vortex at the quarter-chord line.
Vortices are trailed from the bound vortex line, with the trailed vorticity strength equal to the spanwise gradient of the bound vorticity.
The trailed vortices are modeled with helical vortex filaments and could possibly include the wake expansion effect.
There is also shed vorticity for the unsteady conditions.
Compared to the BEM method, the lifting-line method models the blade and the wake using vortex line filament and helical vortex filaments instead of using superposition of actuator discs and concentric vortex cylinders. The assumption that the blades are straight and are located in the rotor plane can be relaxed.
In addition, the influence of the non-straight bound vortex on itself should also be explicitly included <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="paren.16"/>.
With this bound vorticity correction, the lifting-line method is able to correctly model the influence of the blade sweep and dihedral.</p>
      <?pagebreak page131?><p id="d1e212">The coupled near- and far-wake model is considered as a hybrid of the aforementioned two methods.
For the first quarter revolution of the own wake of every blade, which corresponds to the near wake, the model is similar to the lifting-line method without wake expansion.
In the modified coupled model by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx28" id="text.17"/>, the bound vortex line located at the quarter-chord line is assumed to be straight and stays in the rotor plane.
The trailed vorticity emanates from it and forms the non-expanding helical wake with the rotation of the blade.
The remaining wake, including the own wake of the blade after the first quarter revolution and also the wake of other blades, is defined as the far wake. The far wake is modeled by a far-wake BEM model <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.18"/> that does not account for Prandtl's tip-loss correction. The idea is similar to using the vortex cylinder model as the far-wake model, in which the vortex cylinders begin further downstream compared to the rotor plane.
The near-wake model and the far-wake model are coupled together with a coupling factor <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx1 bib1.bibx28" id="paren.19"/>. The coupling factor is computed so that the aerodynamic thrust of the whole rotor calculated from the coupled model is comparable to that calculated from the BEM method.
The different ideas of modeling the blades and the wake in the three different engineering aerodynamic models are illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F1"/>.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F1" specific-use="star"><?xmltex \currentcnt{1}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 1</label><caption><p id="d1e229">Illustration of the modeling of the blade and the wake in the three different engineering aerodynamic models. In the lifting-line method <bold>(a)</bold>, each blade is modeled by a bound vortex line, and the trailed vorticity is modeled with helical vortex filaments. In the generalized actuator disc model, such as the BEM method <bold>(b)</bold>, the blades are modeled by superposition of actuator discs with the aid of a tip correction model. The vortices are trailed from the rotor plane and form concentric cylindrical vortex wakes. Only the tip vortex is shown in the figure. In the coupled near- and far-wake model <bold>(c)</bold>, the blades and the near wake are modeled similar to the lifting-line method while the far wake is modeled similar to the BEM method.</p></caption>
        <?xmltex \igopts{width=426.791339pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f01.png"/>

      </fig>

      <p id="d1e247">In the modified coupled model proposed in the present work, the assumption of straight blades in the original coupled model is partially relaxed. The bound vortex can be curved but is constrained to the rotor plane, which means the blades can be swept forward or backwards.
There are two key features of the modified model, and they correspond to two impacts of the blade sweep on the vortex system.
The first one is the influence of the curved bound vortex on itself, which has been described by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="text.20"/>.
It has been shown that the influence of the curved bound vortex should be explicitly modeled for the generalized lifting-line methods that use 2-D airfoil data. The influence is modeled by including the difference of the 3-D induction of the curved bound vortex and the 2-D induction evaluated at the three-quarter-chord point. The method is applicable to both the modified coupled near- and far-wake model and the lifting-line method.
The second feature is the in-plane-shifted starting position of the trailed vorticity due to the blade sweep, which will be discussed in detail in this work.
The calculation points and the trailing points are located on the curved bound vortex line, which is following the quarter-chord line of the swept blade. The trailed vorticities emanate from the trailing points and will then be shifted forward or backwards compared to the calculation points due to the non-straight bound vortex.
The relatively shifted position of the trailed vorticity compared to the straight blade will change the steady-state near-wake induction.</p>
      <p id="d1e253">The modified near-wake model is similar to the modified lifting-line model for curved wind turbine blades that is labeled as the “LL-test” in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="text.21"/>.
The calculation points for the trailed vorticity induction are placed on the quarter-chord line, which is also the (curved) bound vortex line.
This can be justified by the comparison of the results of swept blades from different versions of the lifting-line methods with the Navier–Stokes solver, as performed in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="text.22"/>. If the curved bound vortex influence is explicitly modeled, the results from the lifting-line methods are in good agreement with the higher-fidelity Navier–Stokes solver. This is true irrespectively of the chordwise location used for the calculation of the trailed vorticity induction (i.e., quarter-chord point or three-quarter-chord point).</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S3">
  <label>3</label><title>Trailing function</title>
      <p id="d1e270">The trailing function represents the induction due to an elementary trailed vorticity arc, depending on its azimuthal location relative to the blade. In a previous work <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="paren.23"/>, the trailing functions of the axial and the tangential induction of a counterclockwise-rotating swept blade have been derived using the Biot–Savart law.
In this section, the trailing functions for a clockwise-rotating swept blade, whose rotational vector is in the downwind direction, are derived.
The coordinate system and the geometry of the trailed vortex are clarified in a consistent manner. In addition, the steady-state near-wake induction is also defined, and the analytical expressions for some special cases are derived in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S2.SS1"/> and <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S2.SS2"/>.</p>
      <p id="d1e280">The coordinate system used in the present work is consistent with the commonly used conventions for wind turbine aerodynamics.
In this work, we assume the blade has no prebend, which means the out-of-plane component of the geometry is assumed to be zero.
However, if prebend exists, the projection of the blade main axis into the rotor plane should be used to calculate the sweep geometry for the input of the model proposed here.
The origin of the coordinate system is located at the rotational center of the rotor, and it is locally defined for every blade and every section. The <inline-formula><mml:math id="M1" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis is defined from the rotational center to the calculation point of any given section. The <inline-formula><mml:math id="M2" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis is common for every blade and section. It is parallel to the rotor axis, and it is positive in the upwind direction. The <inline-formula><mml:math id="M3" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis is normal to both the <inline-formula><mml:math id="M4" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis and <inline-formula><mml:math id="M5" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis, and its direction is defined so that a right-handed system is found.
For different sections, the corresponding coordinate systems are rotated about the <inline-formula><mml:math id="M6" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis, so that the calculation point <inline-formula><mml:math id="M7" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula> is always located on the <inline-formula><mml:math id="M8" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis.
In Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F2"/>, the front view of a clockwise-rotating backward swept blade and its trailed helical vortex are shown to illustrate the coordinate system and the geometric variables.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F2"><?xmltex \currentcnt{2}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 2</label><caption><p id="d1e344">The front view of a backward swept wind turbine blade that is rotating clockwise with the rotational speed <inline-formula><mml:math id="M9" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:math></inline-formula> and its trailed vortex. The calculation point <inline-formula><mml:math id="M10" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula> is located on the <inline-formula><mml:math id="M11" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis. Two conditions are shown for this backward swept blade. Firstly, when the trailing point <inline-formula><mml:math id="M12" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is further inboard compared to the calculation point, the relative distance <inline-formula><mml:math id="M13" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M14" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are both smaller than zero. Secondly, when the trailing point <inline-formula><mml:math id="M15" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is further outboard, the relative distance <inline-formula><mml:math id="M16" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>h</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M17" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are both larger than zero. The difference of the azimuthal angle of the elementary trailed vorticity <inline-formula><mml:math id="M18" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with respect to the trailing point is <inline-formula><mml:math id="M19" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The position vector <inline-formula><mml:math id="M20" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> is pointing from the elementary trailed vortex <inline-formula><mml:math id="M21" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the calculation point <inline-formula><mml:math id="M22" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>. Please note that the position vector <inline-formula><mml:math id="M23" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the elementary trailed vorticity <inline-formula><mml:math id="M24" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> shown in the sketch are their projection into the rotor plane.</p></caption>
        <?xmltex \igopts{width=236.157874pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f02.png"/>

      </fig>

      <p id="d1e501">The radius of the trailing point is denoted as <inline-formula><mml:math id="M25" display="inline"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The radius of the calculation point is <inline-formula><mml:math id="M26" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">cp</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
The difference between the radius of the calculation point and the trailing point is denoted as <inline-formula><mml:math id="M27" display="inline"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The value of <inline-formula><mml:math id="M28" display="inline"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> is positive when the calculation point is further inboard compared to the trailing point, and it is negative when the calculation point is further outboard compared to the trailing point. The sweep angle is <inline-formula><mml:math id="M29" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which is defined as the difference between the azimuthal angle of the calculation point and the trailing point. The value of <inline-formula><mml:math id="M30" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is positive when the trailing point is azimuthally lagging behind the calculation point, and it is negative when the trailing<?pagebreak page132?> point is azimuthally leading ahead the calculation point.
The elementary trailed vortex filament <inline-formula><mml:math id="M31" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is positive for trailed vorticity with positive strength when pointing away from the blade since the blade is rotating clockwise. The position vector <inline-formula><mml:math id="M32" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> is pointing from the elementary trailed vortex filament <inline-formula><mml:math id="M33" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the calculation point <inline-formula><mml:math id="M34" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula>.
The azimuthal difference of the elementary trailed vorticity with respect to the trailing point is <inline-formula><mml:math id="M35" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which corresponds to the azimuthal angle that the elementary trailed vorticity has traveled.
The rotational speed of the blade is <inline-formula><mml:math id="M36" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d1e600">It is assumed that the near-wake part of the trailed vorticity convects downstream with the velocity determined at the blade. This is because the first quarter revolution of the wake is generally very close to the rotor plane where it is emitted.
The in-plane and out-of-plane components of the flow velocity at the trailing points are <inline-formula><mml:math id="M37" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M38" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively:

              <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M39" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E1"><mml:mtd><mml:mtext>1</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">deform</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ind</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E2"><mml:mtd><mml:mtext>2</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">deform</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ind</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          where the relative flow velocities from the induction and the blade deformation are included in the velocity. They are denoted with the superscripts ind and deform, respectively.</p>
      <p id="d1e712">The <inline-formula><mml:math id="M40" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> component is the radial component of the velocity and is not considered in this study.
This is because for the swept blades, the radial velocity contributes to the large in-plane component of the relative velocity seen by the 2-D airfoil section.
The contribution is also linearly proportional to the sine of the sweep angle.
Since for ordinary operation conditions the flow angle is small, the influence of the radial velocity on the flow angle and consequently on the lift and drag force of the 2-D section is negligible.</p>
      <p id="d1e722">The relative velocity <inline-formula><mml:math id="M41" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">rel</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tp</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the helix angle <inline-formula><mml:math id="M42" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> of the trailed vorticity are determined by the velocity vector at the trailing point on the blade.

              <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M43" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E3"><mml:mtd><mml:mtext>3</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">rel</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tp</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E4"><mml:mtd><mml:mtext>4</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>arctan⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e816">In the previous work by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx28" id="text.24"/> and later by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="text.25"/>, the tangential speed <inline-formula><mml:math id="M44" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> due to rotation is used as <inline-formula><mml:math id="M45" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The in-plane induced velocity is generally much smaller than the tangential speed <inline-formula><mml:math id="M46" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
When the in-plane deformation velocity <inline-formula><mml:math id="M47" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">deform</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is small compared to <inline-formula><mml:math id="M48" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the results using either the full value for the in-plane velocity or only <inline-formula><mml:math id="M49" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will be similar.</p>
      <?pagebreak page133?><p id="d1e890">Assuming both <inline-formula><mml:math id="M50" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M51" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are constant, the elapsed time <inline-formula><mml:math id="M52" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> resulting from the trailed vorticity element <inline-formula><mml:math id="M53" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> traveling an azimuthal angle of <inline-formula><mml:math id="M54" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> is
          <disp-formula id="Ch1.E5" content-type="numbered"><label>5</label><mml:math id="M55" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e970">The <inline-formula><mml:math id="M56" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> component of the position vector <inline-formula><mml:math id="M57" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> that is pointing from the elementary trailed vorticity <inline-formula><mml:math id="M58" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the calculation point <inline-formula><mml:math id="M59" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula> is
          <disp-formula id="Ch1.E6" content-type="numbered"><label>6</label><mml:math id="M60" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e1047">The other components of the two vectors of <inline-formula><mml:math id="M61" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M62" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that are used to determine the induction function can be easily determined. They are expressed as function of <inline-formula><mml:math id="M63" display="inline"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M64" display="inline"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M65" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M66" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M67" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> as follows:

              <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M68" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E7"><mml:mtd><mml:mtext>7</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E8"><mml:mtd><mml:mtext>8</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e1248">For the infinitesimally trailed vorticity element <inline-formula><mml:math id="M69" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with strength <inline-formula><mml:math id="M70" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the induced velocity at the blade section <inline-formula><mml:math id="M71" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula> due to this trailed vortex element is calculated according to the 3-D Biot–Savart law. The minus sign in the equation is due to the definition of <inline-formula><mml:math id="M72" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula> that is pointing from the elementary trailed vorticity to the calculation point.
          <disp-formula id="Ch1.E9" content-type="numbered"><label>9</label><mml:math id="M73" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e1335">The elementary axial and tangential induced velocity, which are the <inline-formula><mml:math id="M74" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M75" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> component of <inline-formula><mml:math id="M76" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">w</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E9"/>), can be derived as

              <disp-formula specific-use="gather" content-type="numbered"><mml:math id="M77" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E10"><mml:mtd><mml:mtext>10</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.2}{9.2}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><?xmltex \hack{$\egroup}?><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E11"><mml:mtd><mml:mtext>11</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mo>|</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.2}{9.2}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><?xmltex \hack{$\egroup}?><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e1849">In the above equations, the length of the elementary trailed vorticity arc is <inline-formula><mml:math id="M78" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is determined using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E12"/>). The variable <inline-formula><mml:math id="M79" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the generalized azimuthal angle, as proposed in the work of <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx30" id="text.26"/>. The projection of <inline-formula><mml:math id="M80" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into the rotor plane will be the azimuthal angle <inline-formula><mml:math id="M81" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula>, as shown in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E13"/>).

              <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M82" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E12"><mml:mtd><mml:mtext>12</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">rel</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tp</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E13"><mml:mtd><mml:mtext>13</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e1983">Recall that the near-wake part of the trailed vorticity is defined as the first quarter revolution of the wake of the own blade. Thus, the integral of the trailing functions in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E10"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E11"/>) with the azimuthal angle <inline-formula><mml:math id="M83" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> from 0 to <inline-formula><mml:math id="M84" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is defined as the steady-state value of the axial and the tangential near-wake induction (denoted as <inline-formula><mml:math id="M85" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M86" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).

              <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M87" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E14"><mml:mtd><mml:mtext>14</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E15"><mml:mtd><mml:mtext>15</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e2123">The value of <inline-formula><mml:math id="M88" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M89" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be calculated by directly integrating the Biot–Savart law in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E10"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E11"/>) numerically, such as in the previous work <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="paren.27"/>. However, the computationally heavy characteristic of this method is not favorable for the purpose of time-marching aeroelastic simulations.
Alternatively, the steady-state induction is approximated by applying corrections to the results of some special conditions using empirical functions and pre-calculated influence coefficient tensors, which will be described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>. In addition, the indicial function method is used for the calculation involving integration over time and the dynamic response, which will be described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/>.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S4">
  <label>4</label><title>Indicial function method</title>
      <p id="d1e2169">The numerical implementation of the lifting-line method and the coupled method requires the radial discretization of the blade. If the blade is discretized into <inline-formula><mml:math id="M90" display="inline"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula> sections, there will be <inline-formula><mml:math id="M91" display="inline"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula> calculation points and <inline-formula><mml:math id="M92" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> trailing points. The <inline-formula><mml:math id="M93" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> trailing points define <inline-formula><mml:math id="M94" display="inline"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula> line segments of bound vorticity, and the trailed vorticities emanate from these trailing points. This is a discretized approximation of the curved bound vortex line and continuous trailed vortex sheets.</p>
      <?pagebreak page134?><p id="d1e2217">For the free-wake lifting-line method that is implemented as a time-marching fashion for numerical computations, the vortex wake system is evolving and its size is growing in time. The information of the vorticities trailed and shed in the previous time steps has to be explicitly stored. For every single vortex element, there will be influence from all other vortex elements on it.
For each time step, the size of the problem is of the order of <inline-formula><mml:math id="M95" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">vor</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where <inline-formula><mml:math id="M96" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">vor</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the number of vortex elements.
There has been intensive work to reduce the computational effort, and three approaches are highlighted. Firstly, it is possible to trim the far wake, which effectively decreases the size of <inline-formula><mml:math id="M97" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">vor</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx4" id="paren.28"/>.
Secondly, it is possible to use computationally efficient algorithms that decrease the size of problem to <inline-formula><mml:math id="M98" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">vor</mml:mi></mml:msub><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">vor</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, such as a particle-based method: vortex–particle or particle–particle method <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx33 bib1.bibx32" id="paren.29"/>.
Thirdly, it is possible to use parallel computing with graphics processing unit (GPU) to reduce the total computational time <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx23" id="paren.30"/>.
However, the size of <inline-formula><mml:math id="M99" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">vor</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is generally of the order of <inline-formula><mml:math id="M100" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M101" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> larger than the number of sections <inline-formula><mml:math id="M102" display="inline"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula>.
This means the time-marching lifting-line method is computationally heavy even after these modifications. Therefore, the method is not practical for the aeroelastic simulation of the whole design load basis (DLB) of a wind turbine, which corresponds to more than 200 h of real-time simulation <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx11 bib1.bibx5" id="paren.31"/>.</p>
      <p id="d1e2339">In the near-wake model, the trailing functions in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E10"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E11"/>) are both approximated with the sum of two exponential functions as shown in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E16"/>). The two components are decaying with the increase of the generalized angle <inline-formula><mml:math id="M103" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, following the exponential functions. The reason of using the generalized azimuthal angle <inline-formula><mml:math id="M104" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E16"/>) is to account for the influence of the downwind convection velocity on the near-wake trailed vorticity length <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx30" id="paren.32"/>.
The two exponential terms represent the fast and slow response of the indicial function, respectively.
In Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E16"/>), the parameters of <inline-formula><mml:math id="M105" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M106" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are related to the characteristics of the dynamic response.
According to <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx3" id="text.33"/>, the parameters of <inline-formula><mml:math id="M107" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.359</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M108" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.359</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M109" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M110" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are favorable for straight blades.
Since the focus of this work is mainly on obtaining the correct steady-state induction for swept blades, the same set of parameters are used.
          <disp-formula id="Ch1.E16" content-type="numbered"><label>16</label><mml:math id="M111" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e2566">Assuming <inline-formula><mml:math id="M112" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is constant, the approximated near-wake induction for a specific value of generalized azimuthal angle <inline-formula><mml:math id="M113" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the integral of the trailing function in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E16"/>) from <inline-formula><mml:math id="M114" display="inline"><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M115" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
          <disp-formula id="Ch1.E17" content-type="numbered"><label>17</label><mml:math id="M116" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e2754">When the value of <inline-formula><mml:math id="M117" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> approaches infinity, we have the approximated steady-state near-wake induction <inline-formula><mml:math id="M118" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:
          <disp-formula id="Ch1.E18" content-type="numbered"><label>18</label><mml:math id="M119" display="block"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e2875">In Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E18"/>), since the values of <inline-formula><mml:math id="M120" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M121" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are constants and the values of <inline-formula><mml:math id="M122" display="inline"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M123" display="inline"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> are only dependent on the geometry, the value of <inline-formula><mml:math id="M124" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be interpreted as a normalized steady-state near-wake induction for unit strength of trailed vorticity. It will be used to represent the steady-state near-wake induction in the following sections.</p>
      <p id="d1e2924">One of the important features of the near-wake model is the use of exponential functions to approximate the trailing function that is based on the Biot–Savart law. The approximated trailing function can then be integrated using the indicial function approach instead of using direct numerical integration. With this approach, the information of the individual trailed vortex elements emitted from the previous time steps is implicitly stored.
For every time step, it is only necessary to calculate the decrement of the induction at the previous time step and the increment of the induction at the current time step.

              <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M125" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E19"><mml:mtd><mml:mtext>19</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E20"><mml:mtd><mml:mtext>20</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          where

              <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M126" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E21"><mml:mtd><mml:mtext>21</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E22"><mml:mtd><mml:mtext>22</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e3254">The fast and slow response terms are calculated separately and then summed together to get the complete near-wake induction.
          <disp-formula id="Ch1.E23" content-type="numbered"><label>23</label><mml:math id="M127" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>i</mml:mi></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e3294">The problem is now of the order of <inline-formula><mml:math id="M128" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script">O</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>N</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for each time step, where the number of sections <inline-formula><mml:math id="M129" display="inline"><mml:mi>N</mml:mi></mml:math></inline-formula> is practically only 50 to 100 and is much smaller than <inline-formula><mml:math id="M130" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">vor</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The computational effort is low and remains constant for every time step.
The indicial function method could be interpreted in different ways, for example, first-order low-pass filter, solution of the first-order ordinary differential equation (ODE), convolution of the induction function, Duhamel's integral and exponential time differencing (ETD).</p>
<sec id="Ch1.S4.SS1">
  <label>4.1</label><title>Distinguish the analytical and approximated induction</title>
      <p id="d1e3339">It could be confusing that the approximated value of the steady-state near-wake induction in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E18"/>) corresponds to <inline-formula><mml:math id="M131" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> while the analytical value of the steady-state near-wake induction in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E14"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E15"/>) corresponds to <inline-formula><mml:math id="M132" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d1e3376">For the analytical near-wake induction <inline-formula><mml:math id="M133" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M134" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that are calculated directly from the Biot–Savart law in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E14"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E15"/>), the integration is from <inline-formula><mml:math id="M135" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M136" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> because it corresponds to the first quarter revolution of the own wake. Otherwise, if integrated from <inline-formula><mml:math id="M137" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M138" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the induction<?pagebreak page135?> will correspond to the whole helical wake of the own blade until infinitely far downstream. For the integration from <inline-formula><mml:math id="M139" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> onwards until infinity, the calculated induction belongs to the far-wake part.</p>
      <p id="d1e3474">For the approximated induction in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E17"/>), the integral from zero to infinity corresponds to the steady-state value of the approximated near-wake induction. Because it is only to approximate the analytical near-wake induction in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E14"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E15"/>) and does not include the far-wake part. The relationship between the approximated and the analytical steady-state near-wake axial and tangential induction are summarized in the following equations. The negative sign in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E15"/>) is due to the definition of the positive direction of the tangential induction.

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M140" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E24"><mml:mtd><mml:mtext>24</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≈</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E25"><mml:mtd><mml:mtext>25</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≈</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e3694">The difference between the analytical and the approximated near-wake induction is illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F3"/>. In the left panel, the analytical trailing function and the approximated trailing function are visually different. However, it is difficult to directly draw conclusions from it.
In the right panel, the integral of the trailing function representing the induction for different size of the azimuthal angle is shown. It could be observed that the steady-state value of the approximated induction at <inline-formula><mml:math id="M141" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> corresponds to the analytical near-wake induction at <inline-formula><mml:math id="M142" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
So, for the approximated induction function as shown in the right panel, the physical meaning of <inline-formula><mml:math id="M143" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> is not strictly the azimuthal angle. Instead, it is a measure of the time that the vortex has been emanated from the trailing point.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F3" specific-use="star"><?xmltex \currentcnt{3}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 3</label><caption><p id="d1e3737">Illustration of the difference between the analytical and the approximated normalized trailing functions <bold>(a)</bold> and the corresponding induction functions <bold>(b)</bold>. The parameters for the illustration are <inline-formula><mml:math id="M144" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M145" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M146" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The approximated steady-state near-wake induction is when <inline-formula><mml:math id="M147" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and corresponds to the analytical near-wake induction at <inline-formula><mml:math id="M148" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=426.791339pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f03.png"/>

        </fig>

</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S5">
  <label>5</label><title>The steady-state value</title>
      <p id="d1e3838">The different methods of obtaining the normalized steady-state near-wake induction <inline-formula><mml:math id="M149" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, in the original implementation, in the previous modifications and in the suggested modification will be described in this section. For the suggested modification, details of the modified convective correction are described. Then, the modified indicial functions are given. Finally, the algorithm of computing the induction from given geometry and vorticity strength is summarized.</p>
<sec id="Ch1.S5.SS1">
  <label>5.1</label><title>Original implementation</title>
      <p id="d1e3855">In the original implementation of the near-wake model by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx3" id="text.34"/> and further extension by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx38" id="text.35"/>, only the axial induction is modeled. The value of <inline-formula><mml:math id="M150" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> that represents the normalized steady-state axial induction is determined using the empirical functions:
            <disp-formula id="Ch1.E26" content-type="numbered"><label>26</label><mml:math id="M151" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="cases" columnalign="left left" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>ln⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>if </mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi>ln⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1.5</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>ln⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>if </mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e4004">There are two major limitations when using the empirical functions in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E26"/>) to approximate the near-wake induction.
Firstly, when the value of <inline-formula><mml:math id="M152" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is close to 1, which corresponds to the influence of the vorticities trailed from the tip region on the root region, the approximated steady-state result from these empirical equations will deviate significantly from the analytical results.
Secondly, in these empirical equations, the value of <inline-formula><mml:math id="M153" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is only dependent on the relative position <inline-formula><mml:math id="M154" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but not dependent on the helix angle <inline-formula><mml:math id="M155" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula>.
These empirical equations implicitly assume the trailed vorticity stays in the rotor plane with zero helix angle.
With the increase of the helix angle, the approximated induction will gradually deviate from the analytical results and the error from these empirical equations will increase accordingly.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS2">
  <label>5.2</label><title>Previous modifications</title>
      <p id="d1e4055">There has been previous work by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx29 bib1.bibx30" id="text.36"/> targeted at the two issues pointed out in the previous section. Firstly, the root correction is introduced to correct the value of <inline-formula><mml:math id="M156" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> for the condition of <inline-formula><mml:math id="M157" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> close to 1.
It is discovered by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx29" id="text.37"/> that when the trailed vorticity is in plane (<inline-formula><mml:math id="M158" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), there is a good agreement between the analytical steady-state near-wake axial induction <inline-formula><mml:math id="M159" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the approximated value calculated using Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E17"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E26"/>) with <inline-formula><mml:math id="M160" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> instead of <inline-formula><mml:math id="M161" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (here <inline-formula><mml:math id="M162" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> because <inline-formula><mml:math id="M163" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). Recall that the approximated steady-state near-wake induction should correspond to <inline-formula><mml:math id="M164" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4.SS1"/>, and the root correction is to scale the value of <inline-formula><mml:math id="M165" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> accordingly.
            <disp-formula id="Ch1.E27" content-type="numbered"><label>27</label><mml:math id="M166" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <?pagebreak page136?><p id="d1e4374">Secondly, the influence of the helix angle on the near-wake induction is modeled by introducing the convective correction.
The value of <inline-formula><mml:math id="M167" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is adjusted with the correction to approximate the steady-state induction for the general condition of an arbitrary helix angle. The corrected value of <inline-formula><mml:math id="M168" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is from a linear interpolation of the value for the special condition of in-plane trailed vorticity (<inline-formula><mml:math id="M169" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and the special condition with straight trailed vorticity (<inline-formula><mml:math id="M170" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).
For the condition of in-plane trailed vorticity, the value of <inline-formula><mml:math id="M171" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E27"/>) that is has the root correction is used.
For the condition of straight trailed vorticity, the value of <inline-formula><mml:math id="M172" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated from Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E28"/>) <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx30" id="paren.38"><named-content content-type="post">Eq. 7</named-content></xref>, which is an approximation of the analytical induction of a semi-infinite line vortex.

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M173" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E28"><mml:mtd><mml:mtext>28</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.788</mml:mn><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E29"><mml:mtd><mml:mtext>29</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e4532">The weight <inline-formula><mml:math id="M174" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated from the parameter of <inline-formula><mml:math id="M175" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M176" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> with empirical functions. The empirical functions rely on two pre-calculated influence coefficient matrices that are fitted to the results from direct numerical integration. The two matrices correspond to positive and negative value of <inline-formula><mml:math id="M177" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> respectively. The empirical functions are in the form of composite functions as in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E30"/>).
            <disp-formula id="Ch1.E30" content-type="numbered"><label>30</label><mml:math id="M178" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="+1"><mml:mfrac><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e4619">This approach has a very low computational cost, which is crucial for the efficiency of the coupled near- and far-wake model.
The approximated steady-state axial induction of a straight blade after these corrections has a reasonably good accuracy.
In addition, the near-wake part of the tangential induction is included in the modification. It is argued by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx28" id="text.39"/> that the same value of <inline-formula><mml:math id="M179" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> can be used for the tangential induction of straight blades and will have acceptable accuracy for a small value of <inline-formula><mml:math id="M180" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is confirmed by the analytical derivations in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S2.SS1.SSS1"/>.
For the detailed description of the modified method and the pre-calculated influence coefficient matrices, the reader is referred to <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx28 bib1.bibx30" id="text.40"/>.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS3">
  <label>5.3</label><title>Suggested modification</title>
      <p id="d1e4661">Recall the procedures to approximate the steady-state near-wake induction in the previous modifications by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx28" id="text.41"/>.
Firstly, the steady-state induction of the special conditions of in-plane and straight trailed vorticity is approximated. Secondly, the approximated steady-state induction for an arbitrary helix angle <inline-formula><mml:math id="M181" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is obtained by applying corrections to these two special conditions.
In the modification suggested in the present work, the blade sweep is considered and the definition of the convective correction is adjusted.
In addition, different equations are used to approximate the axial induction and the tangential induction.</p>
      <p id="d1e4674">Firstly, for the special condition of zero helix angle (in-plane trailed vorticity), modification is needed to get the correct steady-state results for the swept blades.
In the original empirical equation of <inline-formula><mml:math id="M182" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> and also the previous modification of root correction, the blade is assumed to be straight.
When the blade is swept instead of being straight, the results from the previous methods will have offsets. One possible solution is to obtain another empirical function of <inline-formula><mml:math id="M183" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> that includes the additional variable of blade sweep angle <inline-formula><mml:math id="M184" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula>.
Alternatively, for this special condition of in-plane trailed vorticity, the values of <inline-formula><mml:math id="M185" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M186" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E14"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E15"/>) are derived analytically to be in the form of incomplete elliptic integrals; see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S2.SS1"/>. In addition, the steady-state axial and tangential induction of the special condition of straight trailed vorticity (<inline-formula><mml:math id="M187" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) are also derived; see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S2.SS2"/>. This means the value of <inline-formula><mml:math id="M188" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> for both the axial and the tangential induction can be directly calculated from the analytical equations for these two special conditions. The previous empirical equations in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E26"/>) and the root correction in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E27"/>) are then not necessary.</p>
      <?pagebreak page137?><p id="d1e4757">Secondly, the idea of convective correction for the general case of an arbitrary helix angle is used, but the definition is adjusted.
The convective correction is now defined as the function to obtain the steady-state induction from the special condition of in-plane trailed vorticity (<inline-formula><mml:math id="M189" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and possibly also the special condition of straight trailed vorticity (<inline-formula><mml:math id="M190" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). Since the steady-state induction could be represented by the value of <inline-formula><mml:math id="M191" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> as shown in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E18"/>), the convective correction has the form in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E31"/>). There will be separate convective correction functions for the axial and the tangential induction.
            <disp-formula id="Ch1.E31" content-type="numbered"><label>31</label><mml:math id="M192" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">conv</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
          where, in turn,
            <disp-formula id="Ch1.E32" content-type="numbered"><label>32</label><mml:math id="M193" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS4">
  <label>5.4</label><title>Prerequisites of the modified convective correction</title>
      <p id="d1e4905">In the previous modifications by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx30" id="text.42"/>, the empirical equations for the convective correction are dependent on two variables: the relative position <inline-formula><mml:math id="M194" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the helix angle <inline-formula><mml:math id="M195" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula>. For the current modification, there is one more design variable that is the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M196" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula>. As a result, the procedure to obtain the influence coefficient tensors involves one more degree of freedom, which is then more complicated and requires careful considerations.
Three prerequisites, which are the definition of the equivalent relative position, the normalization of the sweep angle and the determination of the feasible design space, are proposed for the ease of obtaining the influence coefficient tensors.</p>
<sec id="Ch1.S5.SS4.SSS1">
  <label>5.4.1</label><title>Equivalent relative position</title>
      <p id="d1e4944">The relative position <inline-formula><mml:math id="M197" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is introduced by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx3" id="text.43"/> to represent the geometric relative position of the trailing point and the calculation point. It is defined as the ratio of the radial distance of the trailing point and the calculation point (<inline-formula><mml:math id="M198" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">cp</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) over the radius of the trailing point <inline-formula><mml:math id="M199" display="inline"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which has been explained in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3"/>.
For the simplicity of the notation, the relative position <inline-formula><mml:math id="M200" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is denoted as <inline-formula><mml:math id="M201" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> in the following of this work.
When the trailing point is further outboard compared to the calculation point, <inline-formula><mml:math id="M202" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is positive with the value between <inline-formula><mml:math id="M203" display="inline"><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M204" display="inline"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:math></inline-formula>. Instead, when the trailing point is further inboard compared to the calculation point, the value of <inline-formula><mml:math id="M205" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is negative and is not bounded. The unbounded negative value of <inline-formula><mml:math id="M206" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> can cause unnecessary difficulties when obtaining the influence coefficient tensors.
In the previous work of <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx30" id="text.44"/>, the data fitting for negative value of <inline-formula><mml:math id="M207" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> was performed for the range of <inline-formula><mml:math id="M208" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
However, it is difficult to argue what the range of negative <inline-formula><mml:math id="M209" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> should be to cover the design space and how many grid points are needed to ensure sufficiently good results.</p>
      <p id="d1e5095">In order to solve this problem, the equivalent relative position <inline-formula><mml:math id="M210" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is introduced in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E33"/>) and is bounded between <inline-formula><mml:math id="M211" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 1. When <inline-formula><mml:math id="M212" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, its equivalent value is itself. When <inline-formula><mml:math id="M213" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the equivalent relative position is the opposite number of the value of <inline-formula><mml:math id="M214" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> when switching the location of the calculation point and the trailing point.
              <disp-formula id="Ch1.E33" content-type="numbered"><label>33</label><mml:math id="M215" display="block"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="{" close=""><mml:mtable columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" class="cases" columnalign="left left" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>if </mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mstyle></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>if </mml:mtext><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS4.SSS2">
  <label>5.4.2</label><title>Normalization of sweep angle</title>
      <p id="d1e5234">Another procedure to ease the process of obtaining the influence coefficient tensors is to normalize the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M216" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula>.
For the induction function in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E10"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E11"/>), the blade sweep is described by the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M217" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which is defined as the azimuthal difference between the calculation point and the trailing point. For a specific swept blade and when the trailing point is further outboard compared to the calculation point (<inline-formula><mml:math id="M218" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), the range of <inline-formula><mml:math id="M219" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> will generally increase with the increase of <inline-formula><mml:math id="M220" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. This is illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F4"/> for the same calculation point but with different trailing points. When <inline-formula><mml:math id="M221" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, there will be a similar dependency of the range of <inline-formula><mml:math id="M222" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> on the value of <inline-formula><mml:math id="M223" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F4"><?xmltex \currentcnt{4}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 4</label><caption><p id="d1e5329">Illustration of the variation of the range of the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M224" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> with the increase of the relative position <inline-formula><mml:math id="M225" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> for a swept blade. The calculation point <inline-formula><mml:math id="M226" display="inline"><mml:mi>s</mml:mi></mml:math></inline-formula> is further inboard compared to the trailing point and is not changed. When the trailing point is changing from <inline-formula><mml:math id="M227" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to <inline-formula><mml:math id="M228" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and then to <inline-formula><mml:math id="M229" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the value of <inline-formula><mml:math id="M230" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M231" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> are increasing.</p></caption>
            <?xmltex \igopts{width=227.622047pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f04.png"/>

          </fig>

      <p id="d1e5413">The spread of the realistic points in the 2-D plot of <inline-formula><mml:math id="M232" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> against <inline-formula><mml:math id="M233" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> will expand with the increase of <inline-formula><mml:math id="M234" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>.
This will introduce difficulties when obtaining the influence coefficient tensors through data fitting. Practically, the data fitting is performed on a sampling mesh grid with uniform spacing for each of the design variables and is intended to cover the whole design space. There are three design variables of <inline-formula><mml:math id="M235" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M236" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M237" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> which correspond to a cuboid space.
Because of the dependency of the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M238" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> on the equivalent relative position <inline-formula><mml:math id="M239" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, the realistic design space inside this cuboid design space will be highly skewed. There will be many sampling grid points that correspond to unrealistic conditions. If directly using the uniformly spaced mesh grid within this design space, the data fitting will aim to minimize the error for both realistic and unrealistic conditions. This is harmful to the quality of the fitted results, especially when the weight on the unrealistic conditions, which is measured by the number of sampling grid points that are unrealistic, is too large.</p>
      <p id="d1e5491">In addition, when the value of <inline-formula><mml:math id="M240" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is close to zero, the feasible range of <inline-formula><mml:math id="M241" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is also small, so that the realistic conditions are clustered together into a small space inside the cuboid<?pagebreak page138?> space for the data fitting. This means there will be an insufficient number of sampling points in this region, and the fitted data can not sufficiently represent the features of the blade sweep.
Then, it will be difficult to correctly approximate the steady-state induction using these fitted influence coefficients for a small value of <inline-formula><mml:math id="M242" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. Furthermore, the data fitting for a small value of <inline-formula><mml:math id="M243" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is important for the calculation of the induction on the blade, because it represents the influence of the trailed vorticity on the neighboring sections.</p>
      <p id="d1e5546">As a result, it is favorable to normalize the sweep angle to spread the realistic design space more evenly inside the cubic parameter space for data fitting and also to proactively enlarge the spread of the realistic conditions for a small value of <inline-formula><mml:math id="M244" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>.
The proposed method of normalizing the sweep angle <inline-formula><mml:math id="M245" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is dividing it by <inline-formula><mml:math id="M246" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. The normalized sweep angle <inline-formula><mml:math id="M247" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> can be considered as a measure of the blade local curvature.
              <disp-formula id="Ch1.E34" content-type="numbered"><label>34</label><mml:math id="M248" display="block"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS4.SSS3">
  <label>5.4.3</label><title>Range of feasible designs</title>
      <p id="d1e5620">Since the data fitting is practically performed in a cuboid parameter space, it is necessary to determine the range of each variable. For the value of <inline-formula><mml:math id="M249" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, the range is <inline-formula><mml:math id="M250" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For the helix angle, the range is from 0 to <inline-formula><mml:math id="M251" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>. It is difficult to directly determine the range of the normalized sweep angle <inline-formula><mml:math id="M252" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d1e5675">To obtain the range of the normalized sweep angle, an initial numerical study is performed by calculating the value of <inline-formula><mml:math id="M253" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M254" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> for a large variety of swept blades.
The planform of the swept blades used in the numerical test is obtained from a quadratic Bézier curve which is parameterized with sweep ratio <inline-formula><mml:math id="M255" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, sweep magnitude <inline-formula><mml:math id="M256" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and tip sweep angle <inline-formula><mml:math id="M257" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and is illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F5"/>. The quadratic Bézier curve is modified so that the exponent is able to be changed and is not necessarily two. Then, another parameter, which is the exponent factor, is introduced so that the main axis is able to have more variety of local curvatures.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F5"><?xmltex \currentcnt{5}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 5</label><caption><p id="d1e5738">The parameterization of the swept blade with sweep ratio <inline-formula><mml:math id="M258" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, sweep magnitude <inline-formula><mml:math id="M259" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and tip sweep angle <inline-formula><mml:math id="M260" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="paren.45"/>.</p></caption>
            <?xmltex \igopts{width=241.848425pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f05.png"/>

          </fig>

      <p id="d1e5786">The purpose of this preliminary study is to determine the range and also the Pareto front of the design variables. So, the range of the geometric variables for this numerical study is chosen to represent the blades with relatively large sweep.
The range of the sweep ratio is from 0.25 to 0.75. The ratio of the sweep magnitude over the sweep ratio is set to vary between 0.2 and 1. So, the swept magnitude <inline-formula><mml:math id="M261" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is from 20 % to 100 % of the value of sweep ratio <inline-formula><mml:math id="M262" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
The tip sweep angle <inline-formula><mml:math id="M263" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is varying from 25 to 57<inline-formula><mml:math id="M264" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The exponent of the Bézier curve is varying from 1.5 to 2.5.
The blade for the test has a hub radius equal to 2 % of the rotor radius, which is relatively small when compared to typical wind turbines.
The blade is discretized into 50 to 300 sections using cosine spacing.
The numerical test is performed for both backward swept blades and forward swept blades.
Since the scatter plot of the realistic value of <inline-formula><mml:math id="M265" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is approximately symmetric with respect to the two Cartesian coordinate axes of <inline-formula><mml:math id="M266" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M267" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, only the first quadrant is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F6"/>.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F6"><?xmltex \currentcnt{6}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 6</label><caption><p id="d1e5890">The scatter plot of the realistic conditions of the normalized sweep angle <inline-formula><mml:math id="M268" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> against the equivalent relative position <inline-formula><mml:math id="M269" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> in the first quadrant.</p></caption>
            <?xmltex \igopts{width=236.157874pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f06.png"/>

          </fig>

      <p id="d1e5919">The range of <inline-formula><mml:math id="M270" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is firstly investigated. From the figure, the minimum possible value of <inline-formula><mml:math id="M271" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is around <inline-formula><mml:math id="M272" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1.4</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the maximum value is approximately 0.98. This gives guidelines to the range of <inline-formula><mml:math id="M273" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> for the data fitting.</p>
      <p id="d1e5970">Secondly, according to the scatter plot in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F6"/>, it is possible to have a trapezoid region of the design variables of <inline-formula><mml:math id="M274" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M275" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> instead of a rectangular region for the first quadrant. This can reduce the ratio of the unrealistic conditions inside the design space, which is beneficial for the data fitting. The trapezoid region for the first quadrant is determined with the four corner points of <inline-formula><mml:math id="M276" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M277" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>B</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M278" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.5</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M279" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.5</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
It is possible to introduce another variable <inline-formula><mml:math id="M280" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> to represent the blade sweep, so that it is possible to have a rectangular space of <inline-formula><mml:math id="M281" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that corresponds to this trapezoid design space. For the other quadrants, the trapezoid region is symmetric with the two Cartesian coordinate axes of <inline-formula><mml:math id="M282" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M283" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The relationship between <inline-formula><mml:math id="M284" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M285" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is given by
              <disp-formula id="Ch1.E35" content-type="numbered"><label>35</label><mml:math id="M286" display="block"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1.5</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1.5</mml:mn><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
</sec>
<?pagebreak page139?><sec id="Ch1.S5.SS5">
  <label>5.5</label><title>Modified convective correction</title>
      <p id="d1e6233">In this section, the modified convective correction is described in detail. The idea is similar to the method of calculating the corrected value of <inline-formula><mml:math id="M287" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using empirical equations and influence coefficient matrices by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx30" id="text.46"/>.</p>
<sec id="Ch1.S5.SS5.SSS1">
  <label>5.5.1</label><title>The base trailing function and base induction</title>
      <p id="d1e6257">For the trailing functions of <inline-formula><mml:math id="M288" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M289" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E10"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E11"/>), there are trigonometric functions of sine and cosine which are not favorable for the analytical derivation and will also impose difficulties to the practical implementation. This is because when calculating the ratio of the two values that contains sine or cosine, the issue of dividing by zero could occur.
As a result, the two new trailing functions of <inline-formula><mml:math id="M290" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M291" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are introduced; they are denoted as the base trailing functions. The trailing functions of <inline-formula><mml:math id="M292" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M293" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> could be considered as the projections of the base trailing function <inline-formula><mml:math id="M294" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M295" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the helix angle <inline-formula><mml:math id="M296" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula>.

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M297" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E36"><mml:mtd><mml:mtext>36</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E37"><mml:mtd><mml:mtext>37</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e6448">The steady-state value of the near-wake base induction corresponds to the integral of the base trailing functions in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E36"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E37"/>) with the azimuthal angle <inline-formula><mml:math id="M298" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> from 0 to <inline-formula><mml:math id="M299" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>.

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M300" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E38"><mml:mtd><mml:mtext>38</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E39"><mml:mtd><mml:mtext>39</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e6594">The normalized base axial and tangential inductions are also introduced; they are defined similar to the normalized axial and tangential induction in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E24"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E25"/>).

                  <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M301" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E40"><mml:mtd><mml:mtext>40</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E41"><mml:mtd><mml:mtext>41</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e6658">For the special condition of in-plane trailed vorticity <inline-formula><mml:math id="M302" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and straight trailed vorticity <inline-formula><mml:math id="M303" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the normalized base induction of <inline-formula><mml:math id="M304" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M305" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are derived analytically in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S2.SS1"/> and <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S2.SS2"/>.</p>
      <p id="d1e6725">If the shape of the blade does not change (or the change is within a threshold) between two time steps, only the helix angle <inline-formula><mml:math id="M306" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> will change during the convergence calculation.
So that the corresponding values of <inline-formula><mml:math id="M307" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M308" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> do not need to be recalculated but can be stored and reused instead.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS5.SSS2">
  <label>5.5.2</label><title>The three-layer composite function</title>
      <p id="d1e6765">The convective correction is an empirical composite function of three independent variables which corresponds to three layers.
These empirical functions are based on polynomial functions and rational functions. The composite functions are designed so that there is only one independent variable for each layer.
Then, an optimum approach will be letting the helix angle <inline-formula><mml:math id="M309" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> be the final layer in the composite functions.</p>
      <p id="d1e6775">For a given combination of the three design variables <inline-formula><mml:math id="M310" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the computation will begin from the influence coefficient tensor and the normalized sweep <inline-formula><mml:math id="M311" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, which is the first layer. The results from the first layer will be the influence coefficients for the second layer, which is only the function of <inline-formula><mml:math id="M312" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>. The results from the second layer will be the coefficients for the third layer, which is only the function of <inline-formula><mml:math id="M313" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula>. In this final layer, the factor of <inline-formula><mml:math id="M314" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the convective correction is then computed.
If the geometry is not changed, only the final layer associated with the helix angle <inline-formula><mml:math id="M315" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> needs to be recalculated during the iterations. The calculated coefficients from the first two layers of the composite function associated with the blade geometry can be saved and reused.</p>
      <p id="d1e6850">Following the aforementioned description, the function of the convective correction is a triple composite function that has the form as in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E42"/>).
              <disp-formula id="Ch1.E42" content-type="numbered"><label>42</label><mml:math id="M316" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e6909">The influence coefficient tensors for the axial and the tangential induction are different and will be described separately. In addition, the whole design space is divided into several sub-spaces with their own influence coefficients, which is for the ease of data fitting.
The empirical functions for both the axial and tangential normalized base induction and for all the regions are the same and are as follows:

                  <disp-formula specific-use="gather" content-type="numbered"><mml:math id="M317" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E43"><mml:mtd><mml:mtext>43</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E44"><mml:mtd><mml:mtext>44</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E45"><mml:mtd><mml:mtext>45</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS5.SSS3">
  <label>5.5.3</label><title>Influence coefficients for axial induction</title>
      <p id="d1e7468">For the approximation of the normalized axial induction <inline-formula><mml:math id="M318" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is defined in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E24"/>), the whole parameter space is divided into three regions, each with its own influence coefficient tensor. The definition of the three regions for the parameter space of <inline-formula><mml:math id="M319" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the corresponding influence coefficients for the axial induction are summarized in Table <xref ref-type="table" rid="Ch1.T1"/>.</p>
      <?pagebreak page140?><p id="d1e7508">The first region corresponds to the first and fourth quadrant of the design space of <inline-formula><mml:math id="M320" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is when the calculation point is further inboard compared to the trailing point (<inline-formula><mml:math id="M321" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) for both the condition of backward sweep (<inline-formula><mml:math id="M322" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and also forward sweep (<inline-formula><mml:math id="M323" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).
The influence coefficient tensor is <inline-formula><mml:math id="M324" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
The value of <inline-formula><mml:math id="M325" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated from the convective correction factor <inline-formula><mml:math id="M326" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the normalized induction <inline-formula><mml:math id="M327" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
              <disp-formula id="Ch1.E46" content-type="numbered"><label>46</label><mml:math id="M328" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
            where <inline-formula><mml:math id="M329" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E68"/>).</p>

<?xmltex \floatpos{t}?><table-wrap id="Ch1.T1" specific-use="star"><?xmltex \currentcnt{1}?><label>Table 1</label><caption><p id="d1e7696">The definition of the three regions for the parameter space of the equivalent relative position <inline-formula><mml:math id="M330" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, the normalized sweep angle <inline-formula><mml:math id="M331" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and the corresponding influence coefficients for the axial induction. The equation of the convective correction and the maximum relative error of the fitted induction are also listed.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="6">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Name</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">Range</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">Range</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">Influence</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">Convective</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">Maximum</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"/>
         <oasis:entry colname="col2">of <inline-formula><mml:math id="M332" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">of <inline-formula><mml:math id="M333" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">coefficient</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">correction  equation</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">relative error</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region a1</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">(0, 1)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">[<inline-formula><mml:math id="M334" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 1]</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M335" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E46"/>)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.78 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region a2</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">(<inline-formula><mml:math id="M336" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 0)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">[<inline-formula><mml:math id="M337" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 0]</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M338" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E46"/>)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">1.10 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region a3</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">(<inline-formula><mml:math id="M339" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 0)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">[0, 1]</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M340" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E47"/>)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">1.34 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <p id="d1e7953">The second region corresponds to the third quadrant of the design space of <inline-formula><mml:math id="M341" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is when the calculation point is further outboard compared to the trailing point for the forward swept blades. The influence coefficient tensor is <inline-formula><mml:math id="M342" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The value of <inline-formula><mml:math id="M343" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is also calculated with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E46"/>).</p>
      <p id="d1e8007">The third region corresponds to the second quadrant of the design space of <inline-formula><mml:math id="M344" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is when the calculation point is further outboard compared to the trailing point for the backward swept blades. The influence coefficient tensor is <inline-formula><mml:math id="M345" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
The convective correction in this region is the linear interpolation between <inline-formula><mml:math id="M346" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M347" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the weight of <inline-formula><mml:math id="M348" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
              <disp-formula id="Ch1.E47" content-type="numbered"><label>47</label><mml:math id="M349" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
            where <inline-formula><mml:math id="M350" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E68"/>) and <inline-formula><mml:math id="M351" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E84"/>).</p>
      <p id="d1e8202">The influence coefficient tensors of <inline-formula><mml:math id="M352" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M353" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M354" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with double-precision floating-point numbers are in the online supplement <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx17" id="paren.47"/>. In addition, a version with reduced digits is in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S4.SS1"/>.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS5.SSS4">
  <label>5.5.4</label><title>Influence coefficients for tangential induction</title>
      <p id="d1e8261">For the approximation of the normalized tangential induction <inline-formula><mml:math id="M355" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the whole parameter space of <inline-formula><mml:math id="M356" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is divided into two regions, each with its own influence coefficient tensor. The definition of the two regions for the parameter space of <inline-formula><mml:math id="M357" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the corresponding influence coefficients for the tangential induction are summarized in Table <xref ref-type="table" rid="Ch1.T2"/>.</p>
      <p id="d1e8321">The first region corresponds to the first and fourth quadrant of the design space of <inline-formula><mml:math id="M358" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This corresponds to when the calculation point is further inboard compared to the trailing point and for both the condition of backward sweep (<inline-formula><mml:math id="M359" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and also forward sweep (<inline-formula><mml:math id="M360" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). The influence coefficient tensor is <inline-formula><mml:math id="M361" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The value of <inline-formula><mml:math id="M362" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated from the convective correction factor <inline-formula><mml:math id="M363" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the normalized base induction <inline-formula><mml:math id="M364" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
              <disp-formula id="Ch1.E48" content-type="numbered"><label>48</label><mml:math id="M365" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
            where <inline-formula><mml:math id="M366" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E69"/>).</p>
      <p id="d1e8492">The second region corresponds to the second and third quadrant of the design space of <inline-formula><mml:math id="M367" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This corresponds to when the calculation point is further outboard compared to the trailing point and for both the condition of backward sweep (<inline-formula><mml:math id="M368" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and also forward sweep (<inline-formula><mml:math id="M369" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). The influence coefficient tensor is <inline-formula><mml:math id="M370" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The value of the corrected <inline-formula><mml:math id="M371" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is also calculated with Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E48"/>).</p>
      <p id="d1e8577">As for the axial induction, the influence coefficient tensors of <inline-formula><mml:math id="M372" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M373" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the tangential induction with double-precision floating-point numbers are in the online supplement. In addition, a version with reduced digits is in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S4.SS2"/>.</p>

<?xmltex \floatpos{t}?><table-wrap id="Ch1.T2" specific-use="star"><?xmltex \currentcnt{2}?><label>Table 2</label><caption><p id="d1e8614">The definition of the two regions for the parameter space of the equivalent relative position <inline-formula><mml:math id="M374" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, the normalized sweep angle <inline-formula><mml:math id="M375" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and the corresponding influence coefficients for the tangential induction. The equation of the convective correction and the maximum relative error of the fitted induction are also listed.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="6">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Name</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">Range</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">Range</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">Influence</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">Convective</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">Maximum</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"/>
         <oasis:entry colname="col2">of <inline-formula><mml:math id="M376" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">of <inline-formula><mml:math id="M377" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">coefficient</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">correction equation</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">relative error</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region t1</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">(0, 1)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">[<inline-formula><mml:math id="M378" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 1]</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M379" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E48"/>)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.54 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region t2</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">(<inline-formula><mml:math id="M380" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 0)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">[<inline-formula><mml:math id="M381" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, 1]</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M382" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E48"/>)</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.95 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS5.SSS5">
  <label>5.5.5</label><title>Quality of the fitted influence coefficients</title>
      <p id="d1e8832">The quality of the fitted influence coefficients for the modified convective correction described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5.SS5"/> is tested numerically in this section. The numerical test is performed on a mesh grid with very fine resolution. The results of the base induction defined in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E38"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E39"/>) calculated from the numerical integration of the Biot–Savart law are compared with the results calculated from the convective correction. The relative error is defined in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E49"/>).
              <disp-formula id="Ch1.E49" content-type="numbered"><label>49</label><mml:math id="M383" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="|" close="|"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover></mml:mrow><mml:mi>W</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">100</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">%</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mo>×</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">100</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">%</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e8899">The numerical integration is calculated using the Runge–Kutta algorithm with Dormand–Prince method implemented in the ode45 function in MATLAB version 2020a <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx35" id="paren.48"/>. The relative and absolute error tolerances of the numerical solver are set to <inline-formula><mml:math id="M384" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M385" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, respectively.
For the numerical test, the range of the helix angle is from 0 to 89.8<inline-formula><mml:math id="M386" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> with the spacing of 0.05<inline-formula><mml:math id="M387" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>. The range of <inline-formula><mml:math id="M388" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is from <inline-formula><mml:math id="M389" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to 1 with the spacing of <inline-formula><mml:math id="M390" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The range of <inline-formula><mml:math id="M391" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> is from <inline-formula><mml:math id="M392" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to 0.99. The spacing is <inline-formula><mml:math id="M393" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M394" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> between <inline-formula><mml:math id="M395" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M396" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the spacing is <inline-formula><mml:math id="M397" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M398" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> between <inline-formula><mml:math id="M399" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 0.99. For each region, the maximum relative error that is defined in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E49"/>) is calculated and is summarized in Table <xref ref-type="table" rid="Ch1.T1"/> and <xref ref-type="table" rid="Ch1.T2"/>. In total, for both the axial and the tangential induction, each test corresponds to <inline-formula><mml:math id="M400" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">3.57</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> different conditions.</p>
      <p id="d1e9174">It can be seen that for both the axial and the tangential induction, the results calculated using the convective correction method with the fitted influence coefficient tensors have relatively high accuracy. In addition, for both the base axial and tangential induction, and for all regions, the relative error is always zero when <inline-formula><mml:math id="M401" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is because of the well-chosen empirical function in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E43"/>).</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS5.SSS6">
  <label>5.5.6</label><title>When the parameter is outside the range</title>
      <p id="d1e9199">The user of the coupled model should bear in mind that the model has its limitations with a certain range of validity. The data fitting was performed on a relatively large range, which is intended to cover most of the swept blades. However, it is possible that the input value is outside of the range of validity. As a result, it is necessary to put a limit to the input parameters for the model to avoid catastrophic failure of the<?pagebreak page141?> model.
The range of the input variables and the corresponding physical representation are explained. Then, the limits on the input variables and their effects are described.</p>
      <p id="d1e9202">For the helix angle <inline-formula><mml:math id="M402" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the data fitting and the tests are performed on the range of <inline-formula><mml:math id="M403" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">89.8</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. When the value of <inline-formula><mml:math id="M404" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is less than zero, it corresponds to the trailed vorticity convects upstream.
Since the trailing functions in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E36"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E37"/>) are even functions of the helix angle <inline-formula><mml:math id="M405" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the absolute value of <inline-formula><mml:math id="M406" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> should be used when <inline-formula><mml:math id="M407" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is less than zero.
When the value of <inline-formula><mml:math id="M408" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is greater than <inline-formula><mml:math id="M409" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">89.8</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it is almost equivalent to having straight trailed vorticity <inline-formula><mml:math id="M410" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">90</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. So, it is possible to put an upper boundary of <inline-formula><mml:math id="M411" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">89.8</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the helix angle. For example, for the standstill condition with <inline-formula><mml:math id="M412" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">90</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> helix angle, the value of <inline-formula><mml:math id="M413" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M414" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is calculated with <inline-formula><mml:math id="M415" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">89.8</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. But when calculating <inline-formula><mml:math id="M416" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M417" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from <inline-formula><mml:math id="M418" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M419" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the value of <inline-formula><mml:math id="M420" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">90</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is used. The limiting of the helix angle will only introduce negligible error.</p>
      <p id="d1e9437">For the normalized relative position <inline-formula><mml:math id="M421" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, the numerical test in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5.SS5.SSS5"/> has been performed for <inline-formula><mml:math id="M422" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>*</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.99</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For <inline-formula><mml:math id="M423" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.99</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it corresponds to the influence of the blade tip on the part of the blade that is within 1 % of radius. This range can only be reached if the user extends the blade until the rotational center, since the hub radius is mostly larger than 2 % of the rotor radius. The aerodynamic load at this region is not important, so the value of <inline-formula><mml:math id="M424" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> should be simply set to the upper limit of 0.99. For <inline-formula><mml:math id="M425" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it corresponds to the influence of the trailing vorticity on the neighboring sections when the discretization of the blade is very fine using cosine spacing with more than 300 sections. So, it is recommended to limit the number of sections to be no greater than 250.</p>
      <p id="d1e9558">For the normalized sweep <inline-formula><mml:math id="M426" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, the numerical test in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5.SS5.SSS5"/> has been performed for <inline-formula><mml:math id="M427" display="inline"><mml:mrow><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mo>∈</mml:mo><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For the parameter study in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5.SS4.SSS3"/>, the blades with a maximum sweep angle of <inline-formula><mml:math id="M428" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">57</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are within this range. So, if the blade is smooth, the blade with forward or backward sweep of less than <inline-formula><mml:math id="M429" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">57</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> should be within the validity range. If the blade has a higher sweep angle, it is also possible that the condition is still within the validity range because there is some margin as shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F6"/>. However, if the blade has significant sweep, it is possible the normalized sweep is outside the validity range. In addition, if the blade main axis has <italic>kinks</italic> (i.e., non-continuous derivative), it is possible that there is a very high value of <inline-formula><mml:math id="M430" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> around these regions. Both conditions can cause uncertain performance of the model, so the value of <inline-formula><mml:math id="M431" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> should be limited to the bound of <inline-formula><mml:math id="M432" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In addition, since both conditions require attention from the user, a warning message should be printed by the computer program.</p>
      <p id="d1e9669"><?xmltex \hack{\begin{figure*}[t]}?><?xmltex \igopts{width=497.923228pt}?><inline-graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-g01.png"/><?xmltex \hack{\end{figure*}}?></p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS6">
  <label>5.6</label><title>The modified indicial function</title>
      <p id="d1e9686">The indicial function described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/> is also modified so the modified convective correction can be applied.
Firstly, since the normalized inductions of <inline-formula><mml:math id="M433" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M434" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> have trigonometric functions of cosine and sine, their value could reach zero. If the normalized induction <inline-formula><mml:math id="M435" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> that is used in the exponent terms in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E19"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E20"/>) is close to zero, the indicial function will have very poor numerical performance. As a result, the base normalized induction should be used in the exponent terms instead. Secondly, the dynamic responses of the axial and tangential induction are assumed to be similar. Then, the normalized axial base induction <inline-formula><mml:math id="M436" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defined in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E40"/>) is used in the exponential terms in both the axial and the tangential indicial function. In addition, a lower limit of 0.01 is applied to the value of <inline-formula><mml:math id="M437" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to avoid the response that is too fast when the value of <inline-formula><mml:math id="M438" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is close to zero.</p>
      <?pagebreak page142?><p id="d1e9760">For the axial induction, the modified indicial functions are

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M439" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E50"><mml:mtd><mml:mtext>50</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E51"><mml:mtd><mml:mtext>51</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E52"><mml:mtd><mml:mtext>52</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M440" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E53"><mml:mtd><mml:mtext>53</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E54"><mml:mtd><mml:mtext>54</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e10300">For the tangential induction, the modified indicial functions are

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M441" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E55"><mml:mtd><mml:mtext>55</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E56"><mml:mtd><mml:mtext>56</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E57"><mml:mtd><mml:mtext>57</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M442" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="Ch1.E58"><mml:mtd><mml:mtext>58</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="Ch1.E59"><mml:mtd><mml:mtext>59</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S5.SS7">
  <label>5.7</label><title>Algorithm of computing induction using convective correction</title>
      <p id="d1e10857">The algorithm of computing the axial and tangential near-wake induction using the convective correction is summarized in this section. The algorithm corresponds to the calculation from the dynamic bound vorticity strength <inline-formula><mml:math id="M443" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">dyn</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the near-wake induction <inline-formula><mml:math id="M444" display="inline"><mml:mi>W</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the diagram by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx29" id="text.49"><named-content content-type="post">Fig. 3</named-content></xref>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S6">
  <label>6</label><title>Far-wake model and coupling method</title>
      <p id="d1e10892">The basis for the far-wake model is the BEM model implemented in the HAWC2 code <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx21" id="paren.50"/> without tip-loss correction. The effect of increased induced velocity towards the blade tip due to the trailed vorticity induction is already included in the near-wake model. Recall that the near wake is defined as the first quarter revolution of the non-expanding helical trailed vorticity of the own blade.</p>
      <p id="d1e10898">The far-wake axial induction is calculated as a function of the scaled thrust coefficient <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx1 bib1.bibx28" id="paren.51"/>. The scaling of the thrust coefficient is based on<?pagebreak page143?> a coupling factor that is calculated from the axial induction from the near-wake model and the reference axial induction. This reference axial induction is computed as in the regular BEM method in the HAWC2 code, which includes the tip-loss correction <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx1 bib1.bibx28" id="paren.52"/>. The aim of the coupling factor is that the thrust of the rotor calculated from the coupled near- and far-wake model is at a similar level as that from the reference BEM model. The scaling factor is calculated from the rotor-averaged axial induction with the weight of the annulus area, and it is applied to the far-wake axial and tangential induction. The scaling factor is set to be less than one to avoid exaggerated axial induction.</p>
      <p id="d1e10907">For the case of straight blades, previous studies have illustrated that the coupling factor is able to be automatically adjusted during the computation. Indeed, the dynamic response of the coupled model shows improved agreement with higher-fidelity models and experiments, when compared to the BEM method <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx29 bib1.bibx34" id="paren.53"/>.
However, the current method of coupling the near- and far-wake model is implicitly based on the assumption that the blade is straight and the rotor is planar. This is because in the reference BEM, a relationship between the axial induction and the thrust coefficient that is fitted to actuator disc simulations is used <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx21" id="paren.54"/>.
When the blade is swept, the relationship between the axial induction and the thrust coefficient should differ from the case of the straight blade, especially near the blade tip. If using the same coupling method, the total thrust coefficient could have large deviations compared to the straight blade. This means that the current coupling method is not strictly suitable for the rotors with swept blades.</p>
      <p id="d1e10916">For the application of the steady-state aerodynamic load calculation of swept blades under uniform inflow that is perpendicular to the rotor plane, it is also possible to fix the coupling factor equal to that of the baseline straight blade. As will be described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S8.SS1"/>, the influence of blade sweep on the far wake should be small. As a result, it is reasonable to assume the far wake of the swept blade begins from the same position as that of the straight blades, which means using the same coupling factor.
However, the method of fixing the coupling factor is not applicable to the dynamic response calculation. The results of the coupled method with both automatically adjusted coupling factor and the fixed coupling factor will be shown in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S8"/>.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S7">
  <label>7</label><title>Models used for comparison</title>
      <p id="d1e10931">In order to assess the performance of the proposed coupled near- and far-wake model, the results from two higher-fidelity aerodynamic models are used for the comparison. In particular, a version of the lifting-line method implemented in the MIRAS code <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx31 bib1.bibx16" id="paren.55"/> and the in-house Navier–Stokes solver EllipSys3D <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx25 bib1.bibx26 bib1.bibx36" id="paren.56"/> are used.</p>
      <p id="d1e10940">In the lifting-line method used for comparison, the bound vorticity is represented by the concentrated lifting line that is located at the quarter-chord line of the blade. This is where the trailed vortices emanate from and will form the helical vortex wake system. The induced velocity due to the trailed vorticities is evaluated at the quarter-chord line, with a possible contribution from the shed vorticity in the unsteady case.
The influence of the curved bound vortex is modeled by adding the difference of the induced velocity due to the 3-D bound vorticity and an imaginary 2-D bound vorticity (infinitely long line vortex) evaluated at the three-quarter-chord point to the induction of the blade section.
This implementation of the lifting-line method is labeled as the LL-test in the previous work of <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="text.57"/>. The coupled near- and far-wake model proposed in the present work is considered as an approximation of this implementation of the lifting-line method. So, the result from this lifting-line method is a benchmark of how the proposed coupled method performs. In addition, the coupled method is not expected to perform better than the lifting-line method.</p>
      <p id="d1e10946">Apart from the lifting-line method, the results from a rotor-resolved Navier–Stokes solver were also used for comparison.
The in-house finite-volume code EllipSys3D solves the incompressible Navier–Stokes equation on a structured grid. Several approaches are available in EllipSys3D for dealing with turbulence. In the present study, the RANS formulation in combination with the k-<inline-formula><mml:math id="M445" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ω</mml:mi></mml:math></inline-formula> SST turbulence model was used <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx24" id="paren.58"/>.</p>
      <p id="d1e10959">The modified coupled near- and far-wake model is implemented in a test version of the in-house aero-servo-elastic simulation tool HAWC2 based on the release version 12.8 <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx12" id="paren.59"/>. The modifications of the near-wake model proposed in this work as well as the influence of curved bound vortex proposed by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="text.60"/> are implemented. The implementations of the far-wake model, the coupling method and the iteration relaxation method are identical with the previous work by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx29" id="text.61"/>.</p>
      <p id="d1e10972">The BEM method implemented in the HAWC2 code version 12.8 is also used for the comparison <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx21" id="paren.62"/>. The BEM method is the most commonly used low-fidelity aerodynamic model. The result from the BEM method is considered as a baseline and is to illustrate the improvements of the proposed coupled method compared to it.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S8">
  <label>8</label><title>Results</title>
      <p id="d1e10986">In this section, the aerodynamic loads calculated from different models are compared. The blades are assumed to be stiff, which means the effect of elastic deformation is not included.</p>
<?pagebreak page144?><sec id="Ch1.S8.SS1">
  <label>8.1</label><title>The consistent definition of the loads</title>
      <p id="d1e10996">In the previous work of <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="text.63"/>, the aerodynamic loads calculated from the BEM method and an early version of the coupled model are compared with the results from CFD. In that previous work, the out-of-plane loads from the coupled model and the BEM method have similar trends but are very different from the prediction from CFD.
In that previous work, it was argued that the wrong pattern of the out-of-plane load offset is due to the insufficient far-wake BEM model in the coupled model. Since the BEM method predicts the wrong pattern, the error is inherited to the coupled method because a far-wake BEM model is used.</p>
      <p id="d1e11002">The previous argument is erroneous and will be illustrated using the vortex theory. It has been described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S2"/> that the BEM method without tip correction is equivalent to modeling the wake with concentric vortex cylinders that begin at the rotor plane. So, the far-wake BEM method with scaled inductions can be considered as having the vortex cylinders begin further downstream compared to the rotor plane.
The influence of the blade sweep on the vortex wake is the in-plane shifted position of where the trailed vorticity begins. This means the influence of the blade sweep on the wake is mainly on the part of the wake that is close to the rotor plane, so the influence on the stream-wise location where the far-wake vortex cylinders begin is very small. As a result, the corresponding influence of the far-wake reflected on the loads should not be that pronounced to have such big offsets as shown in the previous work of <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="text.64"/>.</p>
      <p id="d1e11010">Instead, the reason is discovered to be the inconsistent definition of the loads.
Recall the procedures to obtain the aerodynamic loads in the lifting-line-like methods that rely on 2-D airfoil data, such as the BEM method, the lifting-line method and the coupled near- and far-wake model.
For each blade section, the 3-D velocity at the calculation point consists of the induced velocity, the blade motion, and the onset flow and is projected into the 2-D airfoil section. After subtracting the 2-D bound vorticity induction at this section, the angle of attack and the relative velocity are calculated from the velocity triangle. Then, the 2-D lift and drag force can be calculated and are projected with respect to the rotor plane to obtain the in-plane and out-of-plane loads.
The resulting aerodynamic loads should correspond to force per unit length of curved blade length, since they are from the 2-D aerodynamic loads. If we want to have other definitions of the load, we have to multiply the load with the corresponding scaling factor. For example, to get the loads with the definition of force per unit radius, the factor <inline-formula><mml:math id="M446" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>, which is the ratio of the local elementary increase of curved blade length over the elementary increase of radius, should be applied <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx21" id="paren.65"/>.</p>
      <p id="d1e11033">In this work, the in-plane and out-of-plane loads are defined as force per unit length of <inline-formula><mml:math id="M447" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate, which corresponds to the radius of the straight blade. So, the factor <inline-formula><mml:math id="M448" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>, which is the ratio of the local elementary increase of curved blade length over the elementary increase of <inline-formula><mml:math id="M449" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate, should be applied. In this work, the aerodynamic loads calculated from CFD is also with the same definition. The post-processing of the CFD results is done by performing planar cuts that are perpendicular to the <inline-formula><mml:math id="M450" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> axis and then integrating the pressure and viscous force along the cut contour. The results were averaged over the last 350 iterations, in order to provide mean values for the loads of the inboard part of the blade (where shedding is expected).</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S8.SS2">
  <label>8.2</label><title>The blades for comparison</title>
      <p id="d1e11082">The wind turbine blades that are used for the comparison are modified based on the IEA-10.0–198 10 MW reference wind turbine (RWT) <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx6" id="paren.66"/>.
The baseline straight blade is modified by aligning the half-chord line to a straight main axis. The rotor diameter is 198 m, of which the hub radius is 2.8 m and the blade length is 96.2 m.
For the swept blades, the planform is obtained from a modified Bézier curve which is parameterized with sweep ratio <inline-formula><mml:math id="M451" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, sweep magnitude <inline-formula><mml:math id="M452" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and tip sweep angle <inline-formula><mml:math id="M453" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which has been illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F5"/>. For a clean comparison, the pre-bend as well as the blade cone are removed for all blades.
The airfoils are aligned perpendicular to the curved main axis of the half-chord line. The chord and twist distribution of the swept blade remains the same as the baseline blade, for the sections with the same <inline-formula><mml:math id="M454" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate. For the baseline straight blade, the <inline-formula><mml:math id="M455" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate is equivalent to the radial position. For the swept blade, the length in the <inline-formula><mml:math id="M456" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate remains the same as the baseline straight blade. The actual radius of the swept blade is increased compared to the baseline straight blade.
The backward swept blades used in this study have the same parameters as Blade-1 to Blade-4 in the previous work of <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="text.67"/>.
The parameters of the four backward swept blades used for the comparison in this work are summarized in Table <xref ref-type="table" rid="Ch1.T3"/>.
The sketch of the geometry of the backward swept blades and the baseline straight blade is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F7"/>.
In addition, four forward swept blades with the name of Blade-5 to Blade-8 that have the same parameters as the backward swept blades Blade-1 to Blade-4 but with different direction of sweep are introduced.</p>
      <p id="d1e11154">The operational condition is the same as the in previous work by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="text.68"/>, with uniform inflow of 8 <inline-formula><mml:math id="M457" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>m</mml:mtext><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mtext>s</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> perpendicular to the rotor. The rotor is operating at rotational speed of 0.855 <inline-formula><mml:math id="M458" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>rad</mml:mtext><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mtext>s</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which corresponds to a tip speed ratio of 10.58 for the rotor with baseline straight blades. The blades are not pitched, so the main axis of the swept blades and the straight blade will always stay in the rotor plane. At this operational condition, the thrust coefficient of the rotor with baseline straight blades is 0.90 and the rotor power coefficient is 0.46, which are predicted by the BEM method. At a radius of 70 m, the angle of attack predicted by the BEM method is 5.76<inline-formula><mml:math id="M459" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p>

<?xmltex \floatpos{t}?><table-wrap id="Ch1.T3"><?xmltex \currentcnt{3}?><label>Table 3</label><caption><p id="d1e11206">The parameters of the planforms of four backward swept blades <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="paren.69"/>.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="4">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Name</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">Sweep</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">Sweep</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">Tip sweep</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"/>
         <oasis:entry colname="col2">ratio <inline-formula><mml:math id="M460" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">magnitude <inline-formula><mml:math id="M461" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">angle <inline-formula><mml:math id="M462" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-1</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">50 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">10 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M463" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">20</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-2</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">50 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">10 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M464" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">40</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-3</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">25 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">5 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M465" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">20</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-4</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">25 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">5 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M466" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">40</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F7" specific-use="star"><?xmltex \currentcnt{7}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 7</label><caption><p id="d1e11396">The top view of the backward swept blades Blade-1 to Blade-4 together with the baseline straight blade.</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=497.923228pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f07.png"/>

        </fig>

</sec>
<?pagebreak page145?><sec id="Ch1.S8.SS3">
  <label>8.3</label><title>Description of the simulation setup</title>
      <p id="d1e11413">A set of rotor-resolved meshes were used for the CFD simulations, each of them corresponding to a different blade geometry. They were generated in two consecutive steps, which were fully scripted in order to ensure a similar resulting grid quality. Firstly, a structured mesh of the blade surface was generated with the openly available Parametric Geometry Library (PGL) tool <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx39" id="paren.70"/>. A total of 128 cells were used in the spanwise direction, and the chordwise direction was discretized with 256 cells (with 8 of them lying on the trailing edge). Secondly, the surface mesh was radially extruded with the hyperbolic mesh generator HypGrid <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx37" id="paren.71"/> to create a volume grid. A total of 256 cells were used in this process, and the resulting outer domain was located at approximately 11 rotor diameters. A boundary layer clustering was taken into account, with an imposed first cell height of <inline-formula><mml:math id="M467" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> m.
The resulting volume mesh accounted for a total of 14.2 million cells.
An inlet/outlet strategy was followed for the boundary conditions of the outer limit of the CFD domain, and the flow was assumed to be fully turbulent.</p>
      <p id="d1e11440">For the lifting-line method, each time step corresponds to <inline-formula><mml:math id="M468" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1.5</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of azimuthal angle, and each simulation is calculated for 20 000 time steps, which correspond to 83.3 revolutions. The vortex core size is 0.1 % of the local chord length. Each blade is discretized radially into <inline-formula><mml:math id="M469" display="inline"><mml:mn mathvariant="normal">50</mml:mn></mml:math></inline-formula> sections with cosine spacing. The airfoil data are from 2-D fully turbulent CFD results <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx6" id="paren.72"/>. The first row of trailed vorticities begins from the lifting line that is located at the quarter-chord line.</p>
      <p id="d1e11465">For the modified coupled near- and far-wake model and the BEM method implemented in the HAWC2 code, each time step corresponds to 0.01 s and each simulation is calculated for 600 s. Each blade is discretized radially into <inline-formula><mml:math id="M470" display="inline"><mml:mn mathvariant="normal">80</mml:mn></mml:math></inline-formula> sections. The same set of airfoil data that is from the 2-D fully turbulent CFD result is used. For the computation of the swept blades, the coupling factor is either automatically adjusted or fixed to the value of the baseline straight blade, as described in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S6"/>. Both results for the swept blades will be shown.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S8.SS4">
  <label>8.4</label><title>Results for baseline geometry</title>
      <p id="d1e11486">Firstly, the loads of the baseline straight blade calculated from the BEM method, the modified coupled model (NW), the lifting-line method (LL) and the Navier–Stokes solver (CFD) are compared in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F8"/>.
To be noted, the loads plotted from all four models correspond to aerodynamic force per unit length of the <inline-formula><mml:math id="M471" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate (equals to radius for the straight blade).</p>
      <p id="d1e11498">For the out-of-plane loads, the results from all the models have good agreement. At the <inline-formula><mml:math id="M472" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate of 80 m that corresponds to approximately 80 % span, the relative difference of the out-of-plane load from the BEM method is 1.6 % and 0.2 % compared to CFD and LL. At the same spanwise location, the relative difference of the out-of-plane load from the coupled method is 1.1 % and 0.4 % compared to CFD and LL.
For the in-plane loads, the results have some small differences but are still similar.
At the <inline-formula><mml:math id="M473" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate of 80 m, the relative difference of the in-plane load from the BEM method is 6.8 % and 0.8 % compared to CFD and LL. And the relative difference of the in-plane load from the coupled method is 4.3 % and 1.6 % compared to CFD and LL at the same spanwise location.</p>
      <p id="d1e11515">The differences between the CFD and LL are assumed to be related to the 2-D airfoil aerodynamic coefficients retrieved from the lookup table involved in the lifting-line approach. This source of disagreement is also to be considered for BEM and for the coupled method.
The relative difference of the loads calculated from BEM and the coupled method compared to the loads from LL is relatively small. This means both the BEM and the coupled method can be used in the design optimization of a straight blade with acceptable accuracy.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F8" specific-use="star"><?xmltex \currentcnt{8}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 8</label><caption><p id="d1e11521">Comparison of out-of-plane load <bold>(a)</bold> and in-plane load <bold>(b)</bold> of the baseline straight blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=426.791339pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f08.png"/>

        </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S8.SS5">
  <label>8.5</label><title>Results for backward swept blades</title>
      <p id="d1e11544">The steady-state results of the swept blades are also calculated from the BEM method, the modified coupled model, the lifting-line models and the CFD. In order to clearly show<?pagebreak page146?> the influence of the backward sweep on the loads, the difference between the loads of the backward swept blade Blade-1 with respect to the baseline straight blade is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F9"/>. It is calculated by subtracting corresponding sectional loads at the same <inline-formula><mml:math id="M474" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate.
The aerodynamic load <inline-formula><mml:math id="M475" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi></mml:math></inline-formula> on each blade section consists of the out-of-plane force <inline-formula><mml:math id="M476" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the in-plane forces <inline-formula><mml:math id="M477" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M478" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. They are defined to be positive when aligned with negative <inline-formula><mml:math id="M479" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula>, positive <inline-formula><mml:math id="M480" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> and positive <inline-formula><mml:math id="M481" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate, and the definition of the coordinate system is illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F7"/>.
The loads are defined as force per unit length of <inline-formula><mml:math id="M482" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate.
The out-of-plane load <inline-formula><mml:math id="M483" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the in-plane load component <inline-formula><mml:math id="M484" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (referred to as in-plane load for abbreviation) are used for the comparison for the swept blades.
In this study, the focus is on the influence of blade sweep on the loads. The root region that has <inline-formula><mml:math id="M485" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate less than 20 m is experiencing separation and is not the focus of this study.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F9" specific-use="star"><?xmltex \currentcnt{9}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 9</label><caption><p id="d1e11659">Comparison of the difference between the out-of-plane load <bold>(a)</bold> and the in-plane load <bold>(b)</bold> of the backward swept Blade-1 with respect to the baseline blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=426.791339pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f09.png"/>

        </fig>

      <p id="d1e11674">For both the out-of-plane and in-plane load of the backward swept blade, the results from the coupled method of either automatically adjusted or fixed coupling factor are very similar.
For the offset of the out-of-plane load, the result from the coupled method is in good agreement with the lifting-line method. The results are also in harmony with the result from CFD. For the inboard part of the swept blade in which the main axis is still straight, the out-of-plane load of the swept blade is almost identical to that of the baseline straight blade. When moving towards the blade tip, the out-of-plane load of the swept blade is lower compared to the baseline straight blade until approximately halfway until the blade tip. Then, when moving further towards the tip, the load of the swept blade is higher compared to the baseline straight blade until almost all the way until the blade tip. This pattern was also observed in the previous work <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="paren.73"/>.
For the offset of the in-plane load, the result from the coupled method is also in good agreement with the lifting-line method. Both methods can correctly predict the spanwise pattern of in-plane load redistribution of the swept blade, which is similar to the pattern seen for the out-of-plane load.
Both methods underestimate the decrease of the load of the swept blade compared to CFD near <inline-formula><mml:math id="M486" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate of 60 m. In general, the results from the lifting-line method and the coupled method are in good agreement with CFD.</p>
      <p id="d1e11688">The BEM method is not able to correctly predict this pattern of the radial redistribution of the loads. For the out-of-plane load, it predicts a maximum increase of the load near the blade tip of approximately 100 <inline-formula><mml:math id="M487" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mtext>m</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, while LL and CFD predict more than 340 <inline-formula><mml:math id="M488" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mtext>m</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of load increase. In addition, the BEM method is not able to predict the approximately 80 <inline-formula><mml:math id="M489" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mtext>m</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> decrease of the out-of-plane load at near <inline-formula><mml:math id="M490" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate of 65 m, as seen in the prediction by LL and CFD. For the in-plane load, the BEM method predicts that the loads of the swept blade and the straight blade are almost identical along the span.</p>
      <p id="d1e11749">The results of the other backward swept blades are shown in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S3.SS1"/>.
For all four backward swept blades, the performance of the modified coupled model with either fixed or automatically adjusted coupling factor is almost as good as the lifting-line method, and both are in good agreement with CFD. In addition, an early version of the modified coupled method that has slightly lower accuracy and a smaller range of validity has been intensively used for the aeroelastic design optimization and load calculation of backward swept blade tips by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx2" id="text.74"/>. In that work, the proposed method with automatically adjusted coupling factor performed well for the optimization and had generally good agreement with higher-fidelity models. This means the suggested coupled model with the current far-wake model and the automatically adjusted coupling factor is applicable to backward swept blades if special care is taken by the user. The coupled method has similar performance to the lifting-line method, which means it is favorable for the load calculation and design optimization of swept blades.
Instead, the BEM method is not able to correctly predict the influence of the blade sweep on the loads.
The poor performance of the BEM method is as expected because the influence of the<?pagebreak page147?> curved bound vortex and the shifted starting position of the trailed vorticity are not modeled.
The results also indicate that the BEM method is not suitable for the design optimization of blades with noticeable backward sweep.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S8.SS6">
  <label>8.6</label><title>Results for forward swept blades</title>
      <p id="d1e11765">The difference between the loads of the forward swept blade Blade-5 with respect to the baseline straight blade is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F10"/>. As for the backward swept blades, the loads are with the definition of force per unit length of <inline-formula><mml:math id="M491" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate.</p>

      <?xmltex \floatpos{t}?><fig id="Ch1.F10" specific-use="star"><?xmltex \currentcnt{10}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure 10</label><caption><p id="d1e11779">Comparison of the difference between the out-of-plane load <bold>(a)</bold> and the in-plane load <bold>(b)</bold> of the forward swept Blade-5 with respect to the baseline blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \igopts{width=426.791339pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f10.png"/>

        </fig>

      <p id="d1e11794">For the coupled method with fixed coupling factor, the results of both out-of-plane load and in-plane load are in good agreement with the higher-fidelity lifting-line method and CFD. However, for the coupled method with automatically adjusted coupling factor, the loads have significant offsets compared to the higher-fidelity models. This means the current coupling method is not capable of correctly adjusting the coupling factor automatically.</p>
      <p id="d1e11798">Similar to the backward swept blade cases, the BEM method is not able to predict the radial redistribution of the loads but predicts an increase of the load compared to the baseline straight blade near the blade tip.
For the in-plane load, the BEM method predicts that the in-plane loads of the swept blade and the straight blade are almost identical along the span.</p>
      <p id="d1e11801">The results of other forward swept blades are shown in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S3.SS2"/>.
As seen for the backward swept blades, for all four forward swept blades, the performance of the modified coupled model with fixed coupling factor is almost as good as the lifting-line method, and both are in good agreement with CFD. The BEM method, on the other hand, is not able to correctly predict the influence of the blade forward sweep on the loads. The loads predicted by the coupled method with automatically adjusted coupling factor show significant offsets compared to higher-fidelity models and should thus not be used. This means that for forward swept blades, the current coupled method is only applicable to steady-state load calculation with fixed coupling factor. As a result, the current coupled method is not applicable to the aeroelastic calculation of forward swept blades.</p><?xmltex \hack{\newpage}?>
</sec>
<?pagebreak page148?><sec id="Ch1.S8.SS7">
  <label>8.7</label><title>Integrated aerodynamic loads</title>
      <p id="d1e11815">The integrated aerodynamic rotor loads, which are the aerodynamic power and thrust from different models, are compared in this section. Please note that when comparing the integrated aerodynamic loads, errors in the distributed loads may cancel out. So, it is important to bear in mind that the performance of the different aerodynamic models is not fully represented by their abilities to predict the total aerodynamic power or thrust of the rotor.
The aerodynamic force on each blade section is <inline-formula><mml:math id="M492" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which is defined as force per unit length of <inline-formula><mml:math id="M493" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate; see the coordinate system defined in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F7"/>. The position where the force is applied on the blade section is given by the vector <inline-formula><mml:math id="M494" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">p</mml:mi></mml:math></inline-formula>. For simplicity, we use the half-chord point coordinate as <inline-formula><mml:math id="M495" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">p</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The contribution of the sectional airfoil aerodynamic moment (calculated from <inline-formula><mml:math id="M496" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>m</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) to the aerodynamic momentum of the rotor is also neglected. Then, the distributed sectional aerodynamic moment from each blade section is
            <disp-formula id="Ch1.E60" content-type="numbered"><label>60</label><mml:math id="M497" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">p</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">F</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>y</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>z</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><mml:mo>×</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e11969">The negative <inline-formula><mml:math id="M498" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula> component of the aerodynamic moment <inline-formula><mml:math id="M499" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">M</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the contribution to aerodynamic torque. Then, the aerodynamic power of the rotor is the integrated contribution of <inline-formula><mml:math id="M500" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of all <inline-formula><mml:math id="M501" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> blades at rotational speed of <inline-formula><mml:math id="M502" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:math></inline-formula>:
            <disp-formula id="Ch1.E61" content-type="numbered"><label>61</label><mml:math id="M503" display="block"><mml:mrow><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mtext>tip</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e12069">According to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E61"/>), there is contribution of the force <inline-formula><mml:math id="M504" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the aerodynamic power. Since the force component in the <inline-formula><mml:math id="M505" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula>-axis direction was not obtained during the post-processing of the CFD results in the present study, the aerodynamic power from the CFD solver is not included in this section. The lifting-line (LL) method serves as the higher-fidelity model for the comparison. The LL method also uses the same airfoil data as the BEM method and the proposed coupled method, which makes the comparison straightforward.</p>
      <p id="d1e12092">The aerodynamic thrust of the rotor is the total contribution of the out-of-plane force of all <inline-formula><mml:math id="M506" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> blades:
            <disp-formula id="Ch1.E62" content-type="numbered"><label>62</label><mml:math id="M507" display="block"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi></mml:msub><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mtext>tip</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e12143">The aerodynamic power and thrust of the rotor with baseline straight blades as well as the rotors with swept blades predicted by the LL method, the BEM method and the coupled method with fixed coupling factor are calculated.
It is difficult to directly draw conclusions from the absolute values of power and thrust.
To better illustrate and compare the integral effects of the blade sweep represented by the aerodynamic power and thrust predicted using different methods, the relative difference of the aerodynamic power and thrust with respect to the baseline rotor from each method are calculated and are summarized in Tables <xref ref-type="table" rid="Ch1.T4"/> and <xref ref-type="table" rid="Ch1.T5"/>.</p>

<?xmltex \floatpos{t}?><table-wrap id="Ch1.T4"><?xmltex \currentcnt{4}?><label>Table 4</label><caption><p id="d1e12153">The aerodynamic power (in kW) of the baseline straight blade and the relative difference in aerodynamic power (in  %) of the different swept blades with respect to the baseline blades calculated using different aerodynamic models. The operational condition has a uniform wind speed of 8 m s<inline-formula><mml:math id="M508" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and a rotational speed of 0.855 rad s<inline-formula><mml:math id="M509" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="4">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Name</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">LL</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">BEM</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">NW-fixed</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"/>
         <oasis:entry colname="col2"/>
         <oasis:entry colname="col3"/>
         <oasis:entry colname="col4">coupling factor</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Baseline</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">4551.4</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">4450.8</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">4472.1</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-1</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">3.30 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">1.17 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">2.83 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-2</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">2.51 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">1.16 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">3.27 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-3</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">1.72 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.36 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">1.90 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-4</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">1.61 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.35 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">1.86 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-5</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M510" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 3.57 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M511" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.46 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M512" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 2.07 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-6</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M513" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 4.60 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M514" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.34 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M515" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 2.92 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-7</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M516" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 2.50 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M517" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.07 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M518" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 1.73 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-8</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M519" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 2.71 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M520" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.06 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M521" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 2.34 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

<?xmltex \floatpos{t}?><table-wrap id="Ch1.T5"><?xmltex \currentcnt{5}?><label>Table 5</label><caption><p id="d1e12438">The aerodynamic thrust (in kN) of the baseline straight blade and the relative difference in aerodynamic thrust (in %) of the different swept blades with respect to the baseline blades calculated using different aerodynamic models. The operational condition has a uniform wind speed of 8 m s<inline-formula><mml:math id="M522" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> and a rotational speed of 0.855 rad s<inline-formula><mml:math id="M523" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula>.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="4">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Name</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">LL</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">BEM</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">NW-fixed</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"/>
         <oasis:entry colname="col2"/>
         <oasis:entry colname="col3"/>
         <oasis:entry colname="col4">coupling factor</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Baseline</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">1097.4</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">1084.0</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">1088.2</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-1</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">0.43 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.29 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.46 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-2</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M524" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.19 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M525" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.18 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.10 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-3</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M526" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.03 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M527" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.19 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.08 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-4</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M528" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.02 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M529" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.26 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.00 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-5</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">0.09 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.34 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.08 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-6</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M530" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.84 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M531" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.17 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M532" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.79 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-7</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M533" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.56 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M534" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.19 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M535" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.55 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Blade-8</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M536" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.78 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M537" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.28 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M538" display="inline"><mml:mo>-</mml:mo></mml:math></inline-formula> 0.86 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <p id="d1e12738">For the aerodynamic power, the magnitude of the relative difference predicted by the BEM method is underestimated compared to the prediction by LL for all blades.
Compared to the BEM method, the relative change of power predicted by the proposed coupled method with fixed coupling factor is in significantly improved agreement with the predictions by LL. For backward swept blades, the maximum error of predicted increment is 0.76 %, which is smaller than the prediction of 1.36 % by the BEM. For forward swept blades, the maximum error of predicted decrement is 1.68 %, which is smaller than the prediction of 2.65 % by the BEM.</p>
      <p id="d1e12741">For the aerodynamic thrust, the predictions by the BEM method still have acceptable agreement with the predictions<?pagebreak page149?> by LL. The offset in the predicted the aerodynamic thrust by BEM is smaller compared to the offset in the predicted aerodynamic power.
For all blades except for Blade-2, the predictions by the coupled method with fixed coupling factor is in improved agreement with LL compared to the BEM method. The maximum difference of the change of thrust predicted by the coupled method and the LL is 0.11 % for all blades except Blade-2, which has an offset of 0.29 %. In comparison, the maximum difference predicted by the BEM method is 0.67 %.</p>
      <p id="d1e12745">In summary, the proposed coupled method with fixed coupling factor is in better agreement with higher-fidelity models compared to the ordinary BEM method, for both backwards and forward swept blades.</p><?xmltex \hack{\newpage}?>
</sec>
<sec id="Ch1.S8.SS8">
  <label>8.8</label><title>Computational effort</title>
      <p id="d1e12757">The computational effort to obtain the steady-state results that are used in the present work, measured in CPU time, are summarized in this section.
The CFD computations using EllipSys3D were performed on the Jess high-performance computing (HPC) cluster, in which each node has 20 cores running at 2.8 GHz. All the CFD simulations of the present work required a wall clock time of approximately 3.5 h when using 216 cores.
The lifting-line (LL) computations using the MIRAS code were performed on the Sophia HPC cluster, in which each node has 32 cores running at 2.9 GHz. Each of the LL simulations in the present work required a wall clock time of approximately 100 h when using 32 cores. The computational time for the LL method in the MIRAS code in this study is high, because the settings were chosen to achieve the highest possible fidelity irrespective of the computational cost. Therefore, the MIRAS computational effort should not be directly compared to the CFD simulation that uses EllipSys3D. Settings that increased the computational effort are small time steps, not using far-wake cut-off, etc. The computational time is expected to be largely decreased if efforts are dedicated to improving the simulation setup. When using large time steps, the LL method in the MIRAS code with the same cluster setup can be converged with a wall clock time of approximately 10 min. And for an aeroelastic simulation of 600 s, the computation using the same cluster requires a wall clock time of approximately 12 h. However, this is beyond the scope of the present work.
The computations in the HAWC2 code were performed on a single core of a 2018 workstation at 4.8 GHz. The simulations were performed with structural properties included and with large stiffness to approximate stiff structures for 600 s to reach steady state. The simulations require a wall clock time of approximately 520 and 750 s for the BEM method and the proposed coupled method, respectively. The computational effort of the coupled method is similar to the BEM method because the stiff structural properties are used so that the blade geometry does not need to be updated during the calculation. In addition, since the operational condition between two time steps is very similar, it is not necessary to perform sub-iterations.
However, for an aeroelastic simulation with the flexibility of the system enabled and assessing highly dynamic load cases (e.g., turbulent inflow), preliminary assessments by the authors indicate that the additional computational cost due to the coupled method remains below 100 % compared to the aeroelastic simulation using the BEM method.
For a stand-alone version of the BEM method, one steady-state computation takes much less than 1 s on a single CPU core. For the coupled method, one steady-state computation takes less than 1 s on a single CPU core if using an efficient algorithm to calculate the incomplete elliptic integrals as in the present work. However, the computational time can be extended to approximately 10 s if using an inefficient algorithm, such as direct numerical integration.</p>
</sec>
</sec>
<?pagebreak page150?><sec id="Ch1.S9" sec-type="conclusions">
  <label>9</label><title>Conclusions and future work</title>
      <p id="d1e12769">A computationally efficient modified coupled near- and far-wake engineering aerodynamic model for the swept wind turbine blades is proposed. The core of the modifications in this work is to obtain the steady-state induction of the near wake, which is defined as the first quarter revolution of the helical trailed vorticity of the own blade. To achieve this, an engineering approach that combines analytical solutions and approximations based on pre-calculated influence coefficient tensors is proposed. The far-wake model is currently based on a far-wake BEM method. The near- and far-wake model are coupled with a coupling factor that is to scale the far-wake induction, so that the thrust of the whole rotor is similar to that calculated from the BEM method. For the calculation of the steady-state condition with the uniform inflow applied perpendicular to the rotor plane, a fixed coupling factor that is determined according to the baseline straight blade can be applied.</p>
      <p id="d1e12772">The modified model is used to calculate the steady-state loads of the baseline straight blade, four backward swept blades and four forward swept blades that are modified based on the IEA-10.0-198 10 MW reference wind turbine. The influence of the blade sweep on the loads predicted by the proposed method is shown to have good agreement with the prediction from higher-fidelity models, which are a version of the lifting-line solver and a Navier–Stokes solver.
The numerical comparison shows that the BEM method is not able to correctly model the influence of blade sweep and has large discrepancies with the results from the two higher-fidelity models.
The improvement of the proposed coupled method over the BEM method is significant, and the results from the proposed method have similar performance to the lifting-line method. The proposed method is computationally efficient and favorable for the application of wind turbine aero-servo-elastic simulations and design optimization.
The method shows improved agreement with higher-fidelity models compared to the conventional BEM method when the model is carefully used. However, the current coupling method is not suitable for aeroelastic calculation of forward swept blades.
Further work on the far-wake model and the coupling method is needed for the method to be confidently used in the aeroelastic simulations for general swept blades.</p>
      <p id="d1e12775">There are several future works needed to further improve the model.
Firstly, it is favorable to also have the parameters representing the dynamics of the indicial functions fitted to numerical results. This can improve the dynamic response of the coupled model. The dynamic response of swept blades from the coupled model should also be compared with results from higher-fidelity models.
Secondly, using the method of fixing the coupling factor for forward swept blades reflects the limitation of the current far-wake BEM model. It may be favorable to use the vortex cylinder model as the far-wake model instead. If so, a new method to couple the near-wake model and the far-wake model with a new definition of the coupling factor is needed.
Thirdly, it could be useful to have the model further modified for the application of blades with both in-plane and out-of-plane shapes. This will also require the use of the vortex cylinder model as the far-wake model, which has the potential to model the aerodynamic effects of the blade out-of-plane shapes.
Finally, it is beneficial to investigate further possible improvements to the lifting-line method for the application of curved wind turbine blades. Then, the coupled near- and far-wake model can be improved according to it. One example is the modeling of the radial viscous drag force, especially for the swept blades.</p>
</sec>

      
      </body>
    <back><app-group>

<app id="App1.Ch1.S1">
  <?xmltex \currentcnt{A}?><label>Appendix A</label><title>Nomenclature</title>
      <p id="d1e12790"><table-wrap id="Taba" position="anchor"><oasis:table><oasis:tgroup cols="2">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="justify" colwidth="5.5cm"/>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M539" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M540" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">intermediate coefficients for the convective correction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M541" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M542" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M543" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M544" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">coefficients for the indicial functions</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M545" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">sweep magnitude</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M546" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>X</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M547" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>Y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">factors for the fast and slow response in the indicial function</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M548" display="inline"><mml:mi>F</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">aerodynamic load on the blade section, defined as force per unit length of <inline-formula><mml:math id="M549" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> coordinate; see the coordinate system defined in Fig. <xref ref-type="fig" rid="Ch1.F7"/></oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M550" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">indefinite integral of the normalized induction function</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M551" display="inline"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">distance between calculation point and trailing point</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M552" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">relative position</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M553" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">equivalent relative position</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M554" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">influence coefficient tensor</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M555" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>k</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">convective correction factor</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M556" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">B</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">number of blades</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M557" display="inline"><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">radius of the trailing point</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M558" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">cp</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">radius of the calculation point</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M559" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">¯</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">sweep ratio</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M560" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="bold-italic">s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">elementary trailed vortex filament</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M561" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">elapsed time</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M562" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">wind speed</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M563" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">rel</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tp</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">relative velocity of the trailing point</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M564" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">oop</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">out-of-plane velocity</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M565" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">in-plane velocity</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M566" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M567" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">elementary axial and tangential induced velocity</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M568" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M569" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">axial and tangential near-wake induced velocity</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"/>
         <oasis:entry colname="col2"/>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap></p><?xmltex \hack{\newpage}?>
      <p id="d1e13313"><table-wrap id="Tabb" position="anchor"><oasis:table><oasis:tgroup cols="2">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="justify" colwidth="5.5cm"/>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M570" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M571" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">approximated axial and tangential near-wake induced velocity</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M572" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">normalized near-wake induced velocity</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M573" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">x</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">relative position vector, pointing from the elementary trailed vorticity to the calculation point</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M574" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>w</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M575" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mi>w</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">fast and slow response term of the normalized induced velocity</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><bold>Greek letters</bold></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M576" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">azimuthal angle of trailed vorticity</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M577" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">generalized azimuthal angle</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M578" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">change of generalized azimuthal angle in a time step</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M579" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">trailed vorticity strength</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M580" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ϵ</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">relative error</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M581" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Λ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">tip</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">tip sweep angle</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M582" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">helix angle</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M583" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">normalized steady-state near-wake induction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M584" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">sweep angle</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M585" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">normalized sweep angle</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M586" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">modified normalized sweep angle</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M587" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">rotor speed</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><bold>Subscripts</bold></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">I</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">the base value of the axial induction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">II</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">the base value of the tangential induction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M588" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">in the axial direction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M589" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">in the tangential direction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M590" display="inline"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">the fast response term</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M591" display="inline"><mml:mi>Y</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">the slow response term</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ip</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">in plane</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">oop</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">out of plane</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">s</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">straight vortex</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ss</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">stand-still condition</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">C</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">with the root correction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M592" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M593" display="inline"><mml:mi>j</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">indices of the coefficients</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><bold>Superscripts</bold></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"/>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M594" display="inline"><mml:mo>*</mml:mo></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">the value after convective correction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M595" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">at time step <inline-formula><mml:math id="M596" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">tp</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">trailing point</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">a</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">axial direction</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">t</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">tangential direction</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap></p><?xmltex \hack{\clearpage}?>
</app>

<?pagebreak page152?><app id="App1.Ch1.S2">
  <?xmltex \currentcnt{B}?><label>Appendix B</label><title>The analytical solution of trailed functions</title>
      <p id="d1e13861">The analytical solutions for the two special conditions of in-plane trailed vorticity and straight trailed vorticity are derived. They correspond to the lower and upper limit of the helix pitch angle <inline-formula><mml:math id="M597" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi></mml:math></inline-formula>, which are 0 and <inline-formula><mml:math id="M598" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>.</p>
<sec id="App1.Ch1.S2.SS1">
  <label>B1</label><title>In-plane trailed vorticity</title>
      <p id="d1e13889">For the special condition of in-plane trailed vorticity <inline-formula><mml:math id="M599" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the elementary trailed vortex length <inline-formula><mml:math id="M600" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is then
            <disp-formula id="App1.Ch1.S2.E63" content-type="numbered"><label>B1</label><mml:math id="M601" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
          Inserting Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E63"/>) together with the condition of <inline-formula><mml:math id="M602" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into the base trailing function in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E36"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E37"/>), we have the base trailing function for the condition of in-plane trailed vorticity. Here the subscript of <inline-formula><mml:math id="M603" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represent in-plane trailed vorticity.

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M604" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E64"><mml:mtd><mml:mtext>B2</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.3}{9.3}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E65"><mml:mtd><mml:mtext>B3</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.3}{9.3}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e14275">The integrals of the base induction functions in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E38"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E39"/>) with <inline-formula><mml:math id="M605" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> from 0 to <inline-formula><mml:math id="M606" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula>, which corresponds to the near-wake steady-state induction, are as follows.

                <disp-formula specific-use="gather" content-type="numbered"><mml:math id="M607" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E66"><mml:mtd><mml:mtext>B4</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E67"><mml:mtd><mml:mtext>B5</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e14675">For the simplicity of the notation, the steady-state base inductions are normalized and are as follows.

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M608" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E68"><mml:mtd><mml:mtext>B6</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E69"><mml:mtd><mml:mtext>B7</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e14897">The indefinite integrals corresponding to the definite integral of <inline-formula><mml:math id="M609" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M610" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are denoted as <inline-formula><mml:math id="M611" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M612" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The two indefinite integrals are derived to be in the form of incomplete elliptic integrals.
            <disp-formula id="App1.Ch1.S2.E70" content-type="numbered"><label>B8</label><mml:math id="M613" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>E</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>∣</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>F</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>∣</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            <disp-formula id="App1.Ch1.S2.E71" content-type="numbered"><label>B9</label><mml:math id="M614" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>E</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>∣</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>F</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>∣</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>C</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e15668">In Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E70"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E71"/>), <inline-formula><mml:math id="M615" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>∣</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M616" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>∣</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the incomplete elliptic integrals of the first and the second kind, which are defined as follows:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M617" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E72"><mml:mtd><mml:mtext>B10</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>∣</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mi>x</mml:mi></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>m</mml:mi><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E73"><mml:mtd><mml:mtext>B11</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>∣</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mi>x</mml:mi></mml:munderover><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>m</mml:mi><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e15834">The advantage of the derived analytical equations in the form of elliptic integrals over the original form is because of the existence of fast approximation methods, such as the work by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx9" id="text.75"/> and <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx10" id="text.76"/>. With these computationally efficient estimations, results with high accuracy can be obtained with a small fraction of the computational cost compared to using direct numerical integration with the Euler method or Runge–Kutta methods.</p>
      <?pagebreak page153?><p id="d1e15843">The analytical steady-state results for the special condition of in-plane trailed vorticity can then be calculated with low computational efforts. The normalized steady-state value of the base near-wake induction is

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M618" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E74"><mml:mtd><mml:mtext>B12</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E75"><mml:mtd><mml:mtext>B13</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e16037">To be noted, for this special condition of in-plane trailed vorticity, the near wake, which is the first quarter revolution of the wake of the own blade, is equivalent to one-quarter of a vortex ring.</p>
      <p id="d1e16040">The reason of defining the first quarter revolution as near wake possibly originates from the introduction of the near-wake model by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx3" id="text.77"/>, which was for the application of helicopter aerodynamics. The ordinary helicopters are equipped with four blades, and one blade will encounter the wake of the previous blade with about 90<inline-formula><mml:math id="M619" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula> of azimuthal angle.
The definition of the near-wake part can be adjusted to other values. For the ordinary wind turbines which are equipped with three blades, the reader may argue that the definition could then be adjusted to 120<inline-formula><mml:math id="M620" display="inline"><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:math></inline-formula>. If so, the steady-state value of the newly defined near-wake induction could be calculated using Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E74"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E75"/>), with the integral calculated until <inline-formula><mml:math id="M621" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. And, of course, the influence coefficient tensors for the convective correction in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/> need to be updated accordingly. However, it is not possible to argue that using the value of <inline-formula><mml:math id="M622" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">120</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is more physical compared to using the value of <inline-formula><mml:math id="M623" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">90</mml:mn><mml:msup><mml:mi/><mml:mo>∘</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as in the current implementation. The definition of the near wake should not be connected to the number of blades. Instead, it is only an arbitrary split of the vortex wake domain and should ensure the near-wake part contains the near-wake effects. For example, the changed trailed vorticity starting position due to blade sweep should be in the near-wake part. In a test that is not reported in this work, the results from the coupled method with either definition of the near wake are very similar.</p>
<sec id="App1.Ch1.S2.SS1.SSS1">
  <label>B1.1</label><title>Relationship between inductions</title>
      <p id="d1e16116">Comparing the steady-state value of the axial and tangential near-wake base induction in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E74"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E75"/>), the relationship between them is as follows.
              <disp-formula id="App1.Ch1.S2.E76" content-type="numbered"><label>B14</label><mml:math id="M624" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close="" open="("><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open=""><mml:mrow><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e16286">It has been proposed by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx28" id="text.78"/> to use the same value of <inline-formula><mml:math id="M625" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> for the axial and tangential induction. With the new definition of <inline-formula><mml:math id="M626" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> explained in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/>, it is equivalent to assume <inline-formula><mml:math id="M627" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M628" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are equal (the negative sign is inherited from the definition of the coordinate system).
According to <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx28" id="text.79"/>, this assumption introduces only a small error for straight blades when <inline-formula><mml:math id="M629" display="inline"><mml:mrow><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is small but will gradually deviate from the analytical results with the increase of <inline-formula><mml:math id="M630" display="inline"><mml:mrow><mml:mfenced close="|" open="|"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.
This conclusion can also be obtained analytically according to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E76"/>). For the straight blade, the value of <inline-formula><mml:math id="M631" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is zero, and Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E76"/>) is simplified as follows:
              <disp-formula id="App1.Ch1.S2.E77" content-type="numbered"><label>B15</label><mml:math id="M632" display="block"><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{8.5}{8.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi>W</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e16490">According to Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E77"/>), when the value of <inline-formula><mml:math id="M633" display="inline"><mml:mrow><mml:mfenced open="|" close="|"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is small, <inline-formula><mml:math id="M634" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is approximately equal to <inline-formula><mml:math id="M635" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ip</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S2.SS2">
  <label>B2</label><title>Straight trailed vorticity</title>
      <p id="d1e16553">For the special condition of straight trailed vorticity (<inline-formula><mml:math id="M636" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), the base trailing function could be expressed using the relationship of <inline-formula><mml:math id="M637" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. To be noted, now <inline-formula><mml:math id="M638" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.

                <disp-formula specific-use="gather" content-type="numbered"><mml:math id="M639" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E78"><mml:mtd><mml:mtext>B16</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E79"><mml:mtd><mml:mtext>B17</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e16952">Integrating the base trailing function in Eqs. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E78"/>) and (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S2.E79"/>) with <inline-formula><mml:math id="M640" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> from 0 to <inline-formula><mml:math id="M641" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> is equivalent to integrating with <inline-formula><mml:math id="M642" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from 0 to infinity.

                <disp-formula specific-use="gather" content-type="numbered"><mml:math id="M643" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E80"><mml:mtd><mml:mtext>B18</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E81"><mml:mtd><mml:mtext>B19</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:munderover><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo mathsize="1.5em">[</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mo mathsize="1.5em">]</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>*</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e17404">The definite integrals are derived as follows. They correspond to the base induction of a semi-infinite line vortex.

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M644" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E82"><mml:mtd><mml:mtext>B20</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E83"><mml:mtd><mml:mtext>B21</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Δ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <?pagebreak page154?><p id="d1e17668">So, the normalized based axial and tangential inductions for this special condition of straight trailed vorticity are

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M645" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E84"><mml:mtd><mml:mtext>B22</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E85"><mml:mtd><mml:mtext>B23</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{9.5}{9.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><?xmltex \hack{$\egroup}?><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e17968">The derived analytical equations are further analyzed. Firstly, for the condition of <inline-formula><mml:math id="M646" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the steady-state values of the axial and tangential induction will have the following value:

                <disp-formula specific-use="align" content-type="numbered"><mml:math id="M647" display="block"><mml:mtable displaystyle="true"><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E86"><mml:mtd><mml:mtext>B24</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr><mml:mlabeledtr id="App1.Ch1.S2.E87"><mml:mtd><mml:mtext>B25</mml:mtext></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">φ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>W</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mlabeledtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e18089">Secondly, the relationship between the normalized base induction of <inline-formula><mml:math id="M648" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M649" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is derived as follows.
            <disp-formula id="App1.Ch1.S2.E88" content-type="numbered"><label>B26</label><mml:math id="M650" display="block"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">I</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">II</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">ss</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>h</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e18203">For the special condition that the blade is straight without sweep, which means <inline-formula><mml:math id="M651" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the two normalized base inductions are equal. This corresponds to using the same base axial and tangential induction of <inline-formula><mml:math id="M652" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the straight blade as in the previous work of <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx30" id="text.80"/>.</p>
</sec>
</app>

<app id="App1.Ch1.S3">
  <?xmltex \currentcnt{C}?><label>Appendix C</label><title>Results of the distributed load</title>
<sec id="App1.Ch1.S3.SS1">
  <label>C1</label><title>Backward swept blades</title>
      <p id="d1e18248">The difference of the loads of the backward swept blades (Blade-2 to Blade-4) compared to the baseline straight blade.</p>

      <?xmltex \floatpos{h!}?><fig id="App1.Ch1.S3.F11"><?xmltex \currentcnt{C1}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure C1</label><caption><p id="d1e18253">Comparison of the difference between the out-of-plane load <bold>(a)</bold> and the in-plane load <bold>(b)</bold> of the backward swept Blade-2 with respect to the baseline blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \hack{\hsize\textwidth}?>
          <?xmltex \igopts{width=455.244094pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f11.png"/>

        </fig>

<?xmltex \hack{\clearpage}?><?xmltex \floatpos{h!}?><fig id="App1.Ch1.S3.F12"><?xmltex \currentcnt{C2}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure C2</label><caption><p id="d1e18274">Comparison of the difference between the out-of-plane load <bold>(a)</bold> and the in-plane load <bold>(b)</bold> of the backward swept Blade-3 with respect to the baseline blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \hack{\hsize\textwidth}?>
          <?xmltex \igopts{width=455.244094pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f12.png"/>

        </fig>

      <?xmltex \floatpos{h!}?><fig id="App1.Ch1.S3.F13"><?xmltex \currentcnt{C3}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure C3</label><caption><p id="d1e18293">Comparison of the difference between the out-of-plane load <bold>(a)</bold> and the in-plane load <bold>(b)</bold> of the backward swept Blade-4 with respect to the baseline blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \hack{\hsize\textwidth}?>
          <?xmltex \igopts{width=455.244094pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f13.png"/>

        </fig>

<?xmltex \hack{\clearpage}?>
</sec>
<?pagebreak page156?><sec id="App1.Ch1.S3.SS2">
  <label>C2</label><title>Forward swept blades</title>
      <p id="d1e18320">The difference of the loads of the forward swept blades (Blade-6 to Blade-8) compared to the baseline straight blade.</p>

      <?xmltex \floatpos{h!}?><fig id="App1.Ch1.S3.F14"><?xmltex \currentcnt{C4}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure C4</label><caption><p id="d1e18325">Comparison of the difference between the out-of-plane load <bold>(a)</bold> and the in-plane load <bold>(b)</bold> of the forward swept Blade-6 with respect to the baseline blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \hack{\hsize\textwidth}?>
          <?xmltex \igopts{width=455.244094pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f14.png"/>

        </fig>

      <?xmltex \floatpos{h!}?><fig id="App1.Ch1.S3.F15"><?xmltex \currentcnt{C5}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure C5</label><caption><p id="d1e18344">Comparison of the difference between the out-of-plane load <bold>(a)</bold> and the in-plane load <bold>(b)</bold> of the forward swept Blade-6 with respect to the baseline blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \hack{\hsize\textwidth}?>
          <?xmltex \igopts{width=455.244094pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f15.png"/>

        </fig>

<?xmltex \hack{\clearpage}?><?xmltex \floatpos{h!}?><fig id="App1.Ch1.S3.F16"><?xmltex \currentcnt{C6}?><?xmltex \def\figurename{Figure}?><label>Figure C6</label><caption><p id="d1e18365">Comparison of the difference between the out-of-plane load <bold>(a)</bold> and the in-plane load <bold>(b)</bold> of the forward swept Blade-8 with respect to the baseline blade calculated from the Navier–Stokes solver (CFD), the lifting-line method (LL), the proposed coupled method (NW) and the blade element momentum method (BEM).</p></caption>
          <?xmltex \hack{\hsize\textwidth}?>
          <?xmltex \igopts{width=455.244094pt}?><graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/7/129/2022/wes-7-129-2022-f16.png"/>

        </fig>

</sec>
</app>

<?pagebreak page157?><app id="App1.Ch1.S4">
  <?xmltex \currentcnt{D}?><label>Appendix D</label><title>Influence coefficient tensor</title>
      <p id="d1e18391">The influence coefficient tensor in double-precision floating-point format with full digits can be found in the online supplement <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx17" id="paren.81"/>. The coefficients shown here are rounded to six to eight decimals with slightly reduced accuracy. The relative error of the convective correction with the full digits and the reduced digits using the following coefficients is summarized in the following table.</p>

<?xmltex \floatpos{h!}?><table-wrap id="App1.Ch1.S4.T6"><?xmltex \currentcnt{D1}?><label>Table D1</label><caption><p id="d1e18400">The relative error of the convective correction using the influence coefficients with full digits or reduced digits.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><?xmltex \begin{scaleboxenv}{0.94}[0.94]?><oasis:tgroup cols="4">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Name</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">Influence</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">Maximum error</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">Maximum error with</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"/>
         <oasis:entry colname="col2">coefficient</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">using full digits</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">reduced digits</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region a1</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M653" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.78 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.78 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region a2</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M654" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">1.10 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">1.10 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region a3</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M655" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">1.34 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">1.43 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region t1</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M656" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.54 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.54 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Region t2</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M657" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.95 %</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.96 %</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup><?xmltex \end{scaleboxenv}?></oasis:table></table-wrap>

<sec id="App1.Ch1.S4.SS1">
  <label>D1</label><title>Influence coefficient tensors for axial induction</title>
      <p id="d1e18594"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E89" content-type="numbered"><label>D1</label><mml:math id="M658" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>-</mml:mtext><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">30.2629953</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">44.0123379</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4.8091034</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.6816625</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.8728117</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">209.4691684</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">342.2487285</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">96.4620698</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.7254494</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">13.6705749</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">290.1750741</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">466.0937921</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">181.7678232</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">53.0768773</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">33.3088719</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">83.8736848</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">110.3440879</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">43.9267968</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">26.7977770</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">16.8236210</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">172.3498017</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">197.0336475</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">40.8145840</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.7259789</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">7.9637918</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">287.1461269</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">409.7263812</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">148.6834315</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">57.3376482</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">33.2609586</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">84.2660443</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">106.2805603</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">41.6369816</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">27.4446775</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">16.7602353</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e18795"><?xmltex \hack{\vspace*{8cm}}?>
            <disp-formula id="App1.Ch1.S4.E90" content-type="numbered"><label>D2</label><mml:math id="M659" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">53.1550561</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">82.7950371</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.8470979</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.5812529</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">12.4529125</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">418.9619277</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">741.0768866</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">285.1483971</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">79.7753292</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">72.2472370</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">587.9307272</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1017.3608691</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">491.3189773</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">241.8729167</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">142.5305922</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">137.1825739</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">200.3207669</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">107.8391565</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">95.5704421</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">70.4028947</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">375.7864254</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">416.3134514</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">191.2711984</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">97.3931617</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">40.4700946</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">603.2260980</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">873.7974991</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">406.5491994</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">252.9426783</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">135.4379812</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">140.6835481</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">188.9546718</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">101.1232811</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">98.1065552</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">69.6831846</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e19015"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E91" content-type="numbered"><label>D3</label><mml:math id="M660" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.4}{6.4}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">24.4634404</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">49.1773459</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">15.2835165</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18.7602840</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">20.2094150</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">257.8948363</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">528.3100345</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">298.1358374</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">186.0849450</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">109.0304987</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">371.0131449</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">740.4358281</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">483.9445448</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">364.1513924</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">200.5487163</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">45.2643636</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">72.7402636</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">72.2423835</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">128.0351116</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">106.8599904</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">267.5458324</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">277.6881446</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">258.8159075</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">168.7618522</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">57.0927392</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">408.5386036</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">612.6519838</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">409.0961438</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">368.8174390</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">185.3398947</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">51.0719807</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">61.6212110</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">65.5878879</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">130.9154917</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">105.4798178</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e19215"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E92" content-type="numbered"><label>D4</label><mml:math id="M661" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.9777967</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.7243693</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.2512766</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.2782525</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.0076639</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">47.3025925</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">129.3430362</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">116.4275187</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">117.7402703</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">57.1884276</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">73.7522569</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">195.6121511</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">195.7705625</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">212.9970038</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">108.3347082</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.3193829</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.5832630</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">23.5309335</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">81.8175506</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">71.0052089</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">67.4079250</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">56.4117165</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">114.5683550</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">71.9868045</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25.8741364</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">98.6913683</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">149.3325565</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">169.7441677</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">210.0891275</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">97.6306099</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.8410702</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">13.0063375</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">20.9015181</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">82.9690385</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">70.1169804</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <?pagebreak page158?><p id="d1e19419"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E93" content-type="numbered"><label>D5</label><mml:math id="M662" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.3905372</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0863371</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0809883</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.8632991</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.3010930</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.5059303</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.3663399</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.7255071</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">13.3051729</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.0750717</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.5363161</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14.3742774</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">19.8092364</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">30.4294738</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.6991207</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1478574</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.1063946</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.9638191</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">31.0576061</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">21.0751565</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.9304429</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.0082621</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.6365516</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.2151968</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.0734356</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.4771690</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7.3161932</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">17.9411512</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">29.4501544</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10.7083398</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.6641002</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">7.4457629</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.5451515</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">31.2496327</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">20.9271491</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e19616"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E94" content-type="numbered"><label>D6</label><mml:math id="M663" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0507499</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0558777</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0317971</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0089532</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0002913</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1286709</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.3151871</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0018811</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0985785</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0865264</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0172141</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.6809711</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1988941</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2182092</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2773425</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1313101</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.5705022</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2361800</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2094688</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.6421827</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1675725</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2054625</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.3660916</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.3618960</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0859911</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.4346966</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1987679</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.6714691</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.8470430</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2767341</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1938734</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.5281251</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2743414</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1859921</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.6412762</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e19825"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E95" content-type="numbered"><label>D7</label><mml:math id="M664" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">14.1443428</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.4200336</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.6632766</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.2512917</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.6673927</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14.3379998</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">42.4526269</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">44.8844649</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.8129803</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.9789316</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">34.0068718</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">143.5109416</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">83.6124141</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.9214482</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.4443492</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">12.7301783</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">60.5729910</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">23.6875815</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.0630625</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.5710667</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">11.7085861</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">20.3817370</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.6563746</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">15.1727425</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.6042797</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.3462571</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">69.2676499</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32.9332761</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">20.4817802</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14.2982153</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.3111198</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">53.6979766</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.2284326</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.9936123</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.3346192</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e20025"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E96" content-type="numbered"><label>D8</label><mml:math id="M665" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">39.3288761</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.7574352</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">18.7182283</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.1844694</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.5144460</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">47.6559011</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">80.3132512</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">106.3400261</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10.1038357</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.3197326</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">72.4404153</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">333.6400291</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">221.1504756</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">30.6689736</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">27.4295624</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">21.8083886</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">117.2183132</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">47.3949105</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.7193395</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">19.6817720</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">54.9226623</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">26.9319933</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">35.3166109</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">35.3811073</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.2273724</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">68.9432298</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">109.4456982</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">85.0824950</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">35.4281485</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">26.4170866</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7.2598922</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">91.9682848</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">28.2137310</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.8716215</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">17.0665052</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e20234"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E97" content-type="numbered"><label>D9</label><mml:math id="M666" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">39.2147049</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">29.0669181</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.4187881</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">11.5897887</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">13.0003672</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">54.9123080</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">30.4177512</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">74.2365320</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">18.2797806</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25.9860317</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">51.2327615</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">243.2741899</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">184.7819962</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">34.7735741</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.3193281</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">12.0319589</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">53.5018994</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">12.2342678</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.4489537</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.8592144</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">83.1932889</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.0080018</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">32.4884520</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">33.5003977</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2699424</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">118.5264133</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.2291737</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">51.9070516</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">23.4928839</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.5990547</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.9078459</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">20.0167245</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.2091721</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">7.7736824</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.9798854</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e20446"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E98" content-type="numbered"><label>D10</label><mml:math id="M667" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.6247282</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.1322393</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.6646976</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.7853652</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7.1490439</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">26.6945298</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.4634984</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">20.9011874</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.9400662</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">20.8141528</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.6620329</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">62.4467128</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">72.6537901</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">27.6371035</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14.4197743</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.5014749</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.9771639</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.1332573</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.6369316</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.9305895</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">52.4970277</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">35.2171443</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.6820337</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.2574820</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.4664956</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">79.6740851</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">64.2142021</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">22.5005971</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.9624868</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.9836695</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.2663768</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.9965935</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.9866977</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">12.5326197</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.3982437</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e20659"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E99" content-type="numbered"><label>D11</label><mml:math id="M668" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.1680909</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.9325002</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.4598676</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.9013355</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.0045864</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.6267041</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.3746512</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">7.1708105</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.3173219</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4.3791033</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.4309188</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.1720898</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">20.9017965</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">14.7674750</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.2422534</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.6288906</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.7561081</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">13.0588432</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">15.3645870</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.5123401</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.2546955</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.8229409</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.7489696</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.7852945</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.5344478</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.8474127</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">19.7529300</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.9628675</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.8830814</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.1630907</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.5910305</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.6576136</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.2469182</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14.6630860</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.4684830</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e20859"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E100" content-type="numbered"><label>D12</label><mml:math id="M669" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.3}{6.3}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2486922</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.8554398</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.0648231</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.4566182</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0001123</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.7408567</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.4571284</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.0863117</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.1621515</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1275147</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.1255059</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.7190413</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.3021715</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.7304257</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1847216</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.9427155</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.2675639</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.3772642</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.5408975</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.1829603</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2071953</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2041765</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.6546668</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0699594</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1263416</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.5694562</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.2096613</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.0023983</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.8571029</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1871016</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.6754359</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.9189806</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.2705428</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.5298212</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.1843152</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e21071"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E101" content-type="numbered"><label>D13</label><mml:math id="M670" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6}{6}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.11665188</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">29.79222047</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">43.86616973</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">32.40470861</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.09564270</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">26.09418131</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">155.76996750</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">205.31734409</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">95.53860789</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">49.42888125</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.18011985</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">321.09112364</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">440.56740600</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">134.73797533</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">79.23027899</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.78046701</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">235.24443181</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">354.35998617</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">100.81604882</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">45.41461529</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">27.27974290</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">160.15698589</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">194.90945090</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">60.95849006</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">26.56400855</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">55.19661745</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">429.90429486</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">542.61100878</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">160.40424204</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">77.17323077</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.99560189</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">249.51706273</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">368.53902302</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">104.58605057</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">44.83785553</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e21283"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E102" content-type="numbered"><label>D14</label><mml:math id="M671" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{5.8}{5.8}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">28.19478766</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">88.29006039</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">135.04025383</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">112.21215802</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">44.11700442</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">66.96477017</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">379.25990135</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">508.07689753</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">283.97781693</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">176.57597505</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.66091431</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">634.74312353</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">945.13710121</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">312.12785403</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">248.40124366</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">82.78952352</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">402.54894986</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">750.61182255</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">222.12300396</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">125.19654785</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">71.21588008</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">400.15306970</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">479.60405330</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">159.55305390</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">88.70259352</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">107.50498855</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">986.13956564</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1267.70442454</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">391.90258276</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">243.62046718</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">66.59092597</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">449.80615250</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">796.55179975</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">234.22262799</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">123.53525679</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e21486"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E103" content-type="numbered"><label>D15</label><mml:math id="M672" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6}{6}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">32.04325775</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">94.31136564</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">151.89716069</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">145.88015244</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">65.69149913</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">41.92639331</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">289.17519494</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">453.44136049</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">340.49327439</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">229.24935079</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">170.30486123</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">215.16871649</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">648.01599624</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">302.01030822</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">259.55461252</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">245.82143715</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.51095552</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">482.77494741</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">196.51499653</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">96.26782702</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">48.71461830</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">325.02218908</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">426.10623881</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">172.15231906</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">102.70304777</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.09916989</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">644.38829988</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1029.98579041</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">395.51384357</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">257.36267246</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">224.39180264</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">48.81548796</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">539.49667228</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">211.33054661</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">94.66534389</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <?pagebreak page159?><p id="d1e21698"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E104" content-type="numbered"><label>D16</label><mml:math id="M673" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6}{6}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.73843958</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">44.56433162</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">75.42026032</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">85.39941222</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">43.76287003</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14.70745503</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">44.77891622</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">172.30670573</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">200.56405072</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">128.25861363</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">233.25304850</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">271.12617385</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">101.20880449</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">163.39550356</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">94.03984994</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">264.95000244</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">365.04228466</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">22.89248374</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">90.84475815</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.62328159</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.84311242</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">69.08022171</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">158.74599828</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">97.55666592</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">47.05250048</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">140.04161225</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">26.26812272</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">309.83694548</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">214.97805164</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">95.91885365</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">251.04680957</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">327.70311499</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">56.48247681</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">99.70072067</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.14671554</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e21905"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E105" content-type="numbered"><label>D17</label><mml:math id="M674" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6}{6}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.50261103</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.40079158</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">16.02776422</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.92248023</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.41551847</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.08956817</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">27.19876620</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18.83043604</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">48.79174767</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">26.44677059</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">115.15085794</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">212.28073597</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">71.37815649</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">31.05294396</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.57760514</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">116.42073298</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">226.69126139</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">97.46889829</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.07507500</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.02834139</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">18.31219088</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">23.89526985</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.19577177</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">22.95750203</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.20474382</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">89.27812582</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">147.60473128</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">19.25411563</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">44.26364549</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.53714562</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">111.92063809</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">215.18207328</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">87.51679466</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7.88527165</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">16.94297940</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <?pagebreak page160?><p id="d1e22102"><?xmltex \hack{\clearpage}?>
            <disp-formula id="App1.Ch1.S4.E106" content-type="numbered"><label>D18</label><mml:math id="M675" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">a</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.73071849</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.65270094</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.33216874</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.59618790</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.32276422</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.32244087</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.71096091</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.48162012</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.37331021</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.62710277</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.37007235</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">41.01276696</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">31.35433242</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">7.45124387</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.42793410</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.30032357</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">41.58074598</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">35.61364526</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10.36033165</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.61111293</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.69169305</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.37718404</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.83095458</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.95126151</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.05345689</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">14.65722437</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">34.56697920</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">26.41672645</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.42924353</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.81554890</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">15.69702678</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">40.06982556</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">34.29089544</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.92025766</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.56710772</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="App1.Ch1.S4.SS2">
  <label>D2</label><title>Influence coefficient tensors for tangential induction</title>
      <p id="d1e22334"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E107" content-type="numbered"><label>D19</label><mml:math id="M676" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10.950183</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.461191</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.898831</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.274851</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.163785</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">73.495139</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">91.960394</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">21.537951</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.291370</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">12.936439</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">110.228670</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">151.928768</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">61.034637</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">54.434259</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25.629843</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">42.002623</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">53.451397</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.189837</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">25.672729</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">13.793905</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">56.614278</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">56.724787</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.428838</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">17.362819</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.835412</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">114.732203</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">131.581665</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">53.717208</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">57.978611</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">26.616543</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">43.141667</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">51.648530</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">19.382676</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">26.443906</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">14.043129</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e22531"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E108" content-type="numbered"><label>D20</label><mml:math id="M677" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">23.949901</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">14.778852</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">11.888094</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.752459</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.202003</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">172.382067</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">223.146941</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">82.226496</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">64.009011</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">46.870889</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">261.465264</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">389.567442</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">216.370674</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">174.558054</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">90.985548</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">90.416434</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">132.858435</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">82.922090</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">88.970970</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">54.008049</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">137.165438</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">142.967414</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">89.290104</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">69.621141</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">28.857329</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">277.999420</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">331.402610</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">192.070864</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">189.634603</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">90.450645</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">94.163160</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">127.374361</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">81.733697</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">92.222698</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">54.397761</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e22749"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E109" content-type="numbered"><label>D21</label><mml:math id="M678" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.458425</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.233017</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.562594</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10.476138</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">11.684835</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">133.610420</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">180.884019</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">114.983093</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">103.098665</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">64.356335</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">207.804511</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">344.267998</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">282.408473</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">238.886879</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">123.527042</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">60.831235</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">109.376515</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">119.761288</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">131.154016</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">81.095594</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">112.486039</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">123.270583</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">129.753159</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">91.206345</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">34.958736</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">227.936935</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">288.904927</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">256.603938</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">251.524286</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">117.483340</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">65.084160</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">103.807907</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">117.344461</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">134.914057</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">80.907908</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e22946"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E110" content-type="numbered"><label>D22</label><mml:math id="M679" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.712240</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.698233</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.689174</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.357443</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.915291</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">37.247274</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">53.083017</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">63.043242</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">66.669945</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">34.242303</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">61.592618</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">120.349330</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">152.800477</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">144.112769</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">68.456084</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.907175</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">39.307187</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">77.574138</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">93.356087</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">55.044777</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">35.216502</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">39.157094</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">69.722510</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">43.639326</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">17.534227</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">72.268870</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">99.566991</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">142.017545</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">145.864151</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">62.263219</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16.012744</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">37.054272</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">76.259003</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">94.838522</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">54.602871</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e23165"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E111" content-type="numbered"><label>D23</label><mml:math id="M680" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.255738</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.571123</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.194635</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.438571</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.295277</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.643824</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.613584</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.299555</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.505772</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.820332</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.306676</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.998280</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">24.701326</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25.716357</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10.470962</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.663405</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.461890</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">20.835279</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">25.597187</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">14.453228</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.583366</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.928772</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.154802</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.368168</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.977129</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.286969</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10.041223</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">23.923139</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25.670827</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7.835865</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.184772</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">9.070745</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">20.557907</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">25.805052</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">14.333351</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e23362"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E112" content-type="numbered"><label>D24</label><mml:math id="M681" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.055049</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.035890</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.032544</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.000811</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.000342</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.145594</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.246526</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.007581</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.068080</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.091463</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.068985</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.542979</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.215523</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.162468</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.306337</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.080029</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.460504</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.256993</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.150341</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.705551</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.171522</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.270405</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.379745</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.352277</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.090620</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.400601</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.349407</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.632882</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.772935</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.305331</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.148020</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.414416</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.299683</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.122614</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.704614</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e23574"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E113" content-type="numbered"><label>D25</label><mml:math id="M682" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.7258055</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.6742091</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.9009208</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.6012671</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.6494929</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">22.2232546</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">36.6333746</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.7078416</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.8000797</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.0609420</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.3848827</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">67.0809077</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">58.2052203</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.0215690</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">18.9447639</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.8146709</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">28.7098857</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">63.3541108</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">15.2928387</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14.8005194</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.9457799</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">21.0008695</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">36.6230667</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.9262636</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.9263411</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">12.2705756</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">50.2206921</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">106.6422066</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">23.5785134</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">20.4626135</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18.7356724</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">24.7651457</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">70.5192355</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">17.3834529</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">15.7073488</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e23786"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E114" content-type="numbered"><label>D26</label><mml:math id="M683" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.3949253</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.7986434</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.5540153</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">6.0950126</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.2899093</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">50.4535447</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">68.6347658</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5.9411855</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.4965935</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">23.5785440</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">29.8238964</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">130.9277484</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">124.4186812</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">47.2728909</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">48.6232937</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">39.5765002</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">32.8957644</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">136.0211033</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">66.2260029</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">31.8846485</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.6015098</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">42.7988005</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">89.0992084</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">31.0752719</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">15.4963826</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">25.5482064</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">82.3969757</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">250.9121459</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">97.9814698</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">50.0053027</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">50.8318678</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">22.3567994</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">154.2821458</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">72.4640619</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">34.1845044</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e23989"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E115" content-type="numbered"><label>D27</label><mml:math id="M684" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.5395506</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.1033176</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">18.0894175</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.4842956</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.2035291</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">31.8741772</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">24.6952234</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7.2920794</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">21.9824970</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">21.7548434</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">11.7055962</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">52.6048792</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">77.0772833</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">89.8101815</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">36.1605500</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">50.7802429</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">30.2485514</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">89.8583938</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">102.6158206</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">11.9793828</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.9231891</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">17.8464718</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">73.4366291</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">47.5554496</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.4124918</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">28.6677816</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.4839939</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">196.3401020</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">143.0821824</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">33.8401851</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">59.2778989</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">40.9278679</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">106.2721634</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">109.4699299</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">13.9627139</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <?pagebreak page161?><p id="d1e24204"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E116" content-type="numbered"><label>D28</label><mml:math id="M685" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.5396780</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">13.7008953</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10.3989969</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.2204264</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.4992357</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.7337036</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.3340251</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">8.6906327</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">25.7705289</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.6675673</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.9735983</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">20.0932861</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.2548742</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">69.4769647</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.4577836</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">30.6922787</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">43.8152447</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">20.2337737</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">73.5698952</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.7866025</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.3073784</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.1967548</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">23.8569770</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">31.5902276</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">2.1205812</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18.4228389</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">52.2703527</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">60.1799648</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">93.0749226</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.9251449</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">32.7731899</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">48.8178908</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">26.2751530</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">76.9444402</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12.1444514</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e24417"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E117" content-type="numbered"><label>D29</label><mml:math id="M686" display="block"><mml:mtable class="split" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.5}{6.5}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.5827856</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.5265698</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.7437259</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.3796397</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0692422</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.6055764</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.2706415</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.4417942</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.7260849</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.5830398</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.7375263</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">9.6398019</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.0522954</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">22.6003694</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4.4651553</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.8976806</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">10.1399490</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.4808343</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">23.3338246</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">7.8224448</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2557835</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.0101740</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">3.7705422</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8.6121159</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.0503852</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">4.2707170</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18.8232433</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">11.0601730</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">25.6977633</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.1702348</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.7868106</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">11.1837059</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">5.2291191</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">24.0665130</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">7.7724456</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d1e24623"><disp-formula id="App1.Ch1.S4.E118" content-type="numbered"><label>D30</label><mml:math id="M687" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="split" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold">I</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="bold">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>:</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd/><mml:mtd><mml:mrow><?xmltex \hack{\hbox\bgroup\fontsize{6.1}{6.1}\selectfont$\displaystyle}?><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mtable class="matrix" columnalign="center center center center center" framespacing="0em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0679784</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0541334</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1144018</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1140784</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0014493</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1998278</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2681714</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2238743</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.3689901</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0702087</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2359921</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.5382265</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.3799151</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.9913595</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.5354574</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.0606999</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.4776227</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2504437</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.8046238</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.7737097</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1206340</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2412165</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.3751788</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.1596029</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0669662</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.2997150</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.5702797</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">1.3827055</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.4581764</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.5331981</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0108322</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.4032303</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2316729</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mn mathvariant="normal">0.8488675</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.7734641</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mfenced><?xmltex \hack{$\egroup}?></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
</app>
  </app-group><notes notes-type="dataavailability"><title>Data availability</title>

      <p id="d1e24837">A repository <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx17" id="paren.82"/> (<ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.5235678" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.5235678</ext-link>) contains the influence coefficients with double-precision floating-point accuracy for the calculation of the convective correction. In addition, a version with reduced digits is in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S4.SS1"/>.</p>
  </notes><notes notes-type="authorcontribution"><title>Author contributions</title>

      <p id="d1e24851">AL conducted the study as part of his PhD research. AL, GRP, MG and HAaM jointly developed the modified coupled near- and far-wake model. AL, GRP and MG contributed to the modification to the near-wake model. HAaM, GRP and MG contributed to the far-wake model and the coupling method. AL derived the analytical equations of steady-state near-wake induction in the form of elliptic integrals. AL proposed the method of generalized relative position and normalization of the sweep angle, with contributions from GRP and MG. The data fitting to calculate the influence coefficient tensors was performed by AL, with contributions from GRP. The results of the coupled method and the BEM method were computed by AL. The lifting-line results were computed by AL. The CFD method was introduced by SGH and the CFD results were computed by SGH.</p>
  </notes><notes notes-type="competinginterests"><title>Competing interests</title>

      <p id="d1e24857">DTU Wind Energy develops and distributes HAWC2 on commercial and academic terms.</p>
  </notes><notes notes-type="disclaimer"><title>Disclaimer</title>

      <p id="d1e24863">Publisher’s note: Copernicus Publications remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.</p>
  </notes><ack><title>Acknowledgements</title><p id="d1e24869">The authors would like to thank our colleague Néstor Ramos García for the help and suggestions in the lifting-line simulation using the MIRAS code. The authors would also like to thank our colleague Alexander Meyer Forsting for discussions on the relevant topics.</p></ack><notes notes-type="financialsupport"><title>Financial support</title>

      <p id="d1e24874">This research has been supported by the Smart Tip project, funded by Innovationsfonden
(grant no. 7046-00023B).</p>
  </notes><notes notes-type="reviewstatement"><title>Review statement</title>

      <p id="d1e24880">This paper was edited by Alessandro Bianchini and reviewed by Vasilis A. Riziotis and one anonymous referee.</p>
  </notes><ref-list>
    <title>References</title>

      <ref id="bib1.bibx1"><?xmltex \def\ref@label{{Andersen et~al.(2010)Andersen, Gaunaa, Zahle, and
Madsen}}?><label>Andersen et al.(2010)Andersen, Gaunaa, Zahle, and
Madsen</label><?label andersen2010a?><mixed-citation>
Andersen, P. B., Gaunaa, M., Zahle, F., and Madsen, H. A.: A near wake model
with far wake effects implemented in a multi body aero-servo-elastic code,
European Wind Energy Conference and Exhibition 2010, Ewec 2010, 1, 387–431, Warsaw, Poland, 20–23 April 2010.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx2"><?xmltex \def\ref@label{{Barlas et~al.(2021)Barlas, Ramos-Garc\'{\i}a, Pirrung, and
Gonz\'{a}lez~Horcas}}?><label>Barlas et al.(2021)Barlas, Ramos-García, Pirrung, and
González Horcas</label><?label Barlas2021?><mixed-citation>Barlas, T., Ramos-García, N., Pirrung, G. R., and González Horcas, S.: Surrogate-based aeroelastic design optimization of tip extensions on a modern 10 MW wind turbine, Wind Energ. Sci., 6, 491–504, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/wes-6-491-2021" ext-link-type="DOI">10.5194/wes-6-491-2021</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx3"><?xmltex \def\ref@label{{Beddoes(1987)}}?><label>Beddoes(1987)</label><?label beddoes1987near?><mixed-citation>
Beddoes, T. S.: A near wake dynamic model, in: Aerodynamics and Aeroacoustics
National Specialist Meeting, Papers and Discussion, 1–9, Arlington, Texas, United States, 25–27 February 1987.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx4"><?xmltex \def\ref@label{{Boorsma et~al.(2018)Boorsma, Greco, and Bedon}}?><label>Boorsma et al.(2018)Boorsma, Greco, and Bedon</label><?label Boorsma_2018?><mixed-citation>Boorsma, K., Greco, L., and Bedon, G.: Rotor wake engineering models for
aeroelastic applications, J. Phys. Conf. Ser., 1037,
062013, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/6/062013" ext-link-type="DOI">10.1088/1742-6596/1037/6/062013</ext-link>, 2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx5"><?xmltex \def\ref@label{{Boorsma et~al.(2020)Boorsma, Wenz, Lindenburg, Aman, and
Kloosterman}}?><label>Boorsma et al.(2020)Boorsma, Wenz, Lindenburg, Aman, and
Kloosterman</label><?label Boorsma2020_vortex_wake_code_DLB?><mixed-citation>Boorsma, K., Wenz, F., Lindenburg, K., Aman, M., and Kloosterman, M.: Validation and accommodation of vortex wake codes for wind turbine design load calculations, Wind Energ. Sci., 5, 699–719, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/wes-5-699-2020" ext-link-type="DOI">10.5194/wes-5-699-2020</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx6"><?xmltex \def\ref@label{{Bortolotti et~al.(2019)Bortolotti, {Tarr{\'{e}}s}, Dykes, Merz,
Sethuraman, Verelst, and Zahle}}?><label>Bortolotti et al.(2019)Bortolotti, Tarrés, Dykes, Merz,
Sethuraman, Verelst, and Zahle</label><?label IEA37?><mixed-citation>Bortolotti, P., Tarrés, H. C., Dykes, K., Merz, K., Sethuraman, L.,
Verelst, D., and Zahle, F.: Systems Engineering in Wind Energy – WP2.1
Reference Wind Turbines, Tech. rep., National Renewable Energy Laboratory
(NREL),
available at: <ext-link xlink:href="https://www.osti.gov/biblio/1529216-iea-wind-tcp-task-systems-engineering-wind-energy-wp2-reference-wind-turbines">https://www.osti.gov/biblio/1529216-iea-wind-tcp-task-systems-engineering-wind-energy-wp2-reference-wind-turbines</ext-link> (last access: 2 April 2021),
2019.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx7"><?xmltex \def\ref@label{{Branlard and Gaunaa(2015)}}?><label>Branlard and Gaunaa(2015)</label><?label Branlard2015_superposition?><mixed-citation>Branlard, E. and Gaunaa, M.: Superposition of vortex cylinders for steady and
unsteady simulation of rotors of finite tip-speed ratio, Wind Energy, 19,
1307–1323, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1002/we.1899" ext-link-type="DOI">10.1002/we.1899</ext-link>, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx8"><?xmltex \def\ref@label{{Branlard(2017)}}?><label>Branlard(2017)</label><?label branlard2017a?><mixed-citation>Branlard, E. S. P.: Wind Turbine Aerodynamics and Vorticity-Based Methods,
Springer, Cham, 632 pp., <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-3-319-55164-7" ext-link-type="DOI">10.1007/978-3-319-55164-7</ext-link>, ISBN 978-3-319-55163-0, 2017.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx9"><?xmltex \def\ref@label{{Bulirsch(1965)}}?><label>Bulirsch(1965)</label><?label bulirsch1965a?><mixed-citation>Bulirsch, R.: Numerical calculation of elliptic integrals and elliptic
functions, Numerische Mathematik, 7, 78–90, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/bf01397975" ext-link-type="DOI">10.1007/bf01397975</ext-link>, 1965.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx10"><?xmltex \def\ref@label{{Fukushima(2012)}}?><label>Fukushima(2012)</label><?label FUKUSHIMA20121961?><mixed-citation>Fukushima, T.: Precise and fast computation of a general incomplete elliptic
integral of third kind by half and double argument transformations,
J. Comput. Appl. Math., 236, 1961–1975,
<ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.cam.2011.11.007" ext-link-type="DOI">10.1016/j.cam.2011.11.007</ext-link>, 2012.</mixed-citation></ref>
      <?pagebreak page162?><ref id="bib1.bibx11"><?xmltex \def\ref@label{{Hansen et~al.(2015)Hansen, Thomsen, Natarajan, and
Barlas}}?><label>Hansen et al.(2015)Hansen, Thomsen, Natarajan, and
Barlas</label><?label Morten2015DLB_Onshore?><mixed-citation>
Hansen, M., Thomsen, K., Natarajan, A., and Barlas, A.: Design Load Basis for
onshore turbines – Revision 00, no. 0074(EN), in: DTU Wind Energy E, DTU Wind
Energy, Denmark, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx12"><?xmltex \def\ref@label{{Larsen and Hansen(2007)}}?><label>Larsen and Hansen(2007)</label><?label hawc2manual?><mixed-citation>
Larsen, T. and Hansen, A.: How 2 HAWC2, the user's manual, no. 1597(ver.
3-1)(EN) in Denmark, Forskningscenter Risoe, Risoe-R, Risø National
Laboratory, Roskilde, Denmark, 2007.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx13"><?xmltex \def\ref@label{{Larwood et~al.(2014)Larwood, {van Dam}, and Schow}}?><label>Larwood et al.(2014)Larwood, van Dam, and Schow</label><?label LARWOOD2014563?><mixed-citation>Larwood, S., van Dam, C., and Schow, D.: Design studies of swept wind turbine
blades, Renew. Energ., 71, 563–571,
<ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.05.050" ext-link-type="DOI">10.1016/j.renene.2014.05.050</ext-link>, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx14"><?xmltex \def\ref@label{{Larwood and Zutek(2006)}}?><label>Larwood and Zutek(2006)</label><?label larwood2006swept?><mixed-citation>
Larwood, S. M. and Zutek, M.: Swept wind turbine blade aeroelastic modeling for
loads and dynamic behavior, in: WINDPOWER 2006 Conference in Pittsburgh, USA, 4 to 7 June 2006.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx15"><?xmltex \def\ref@label{{Li et~al.(2018)Li, Pirrung, Madsen, Gaunaa, and Zahle}}?><label>Li et al.(2018)Li, Pirrung, Madsen, Gaunaa, and Zahle</label><?label Li2018torque?><mixed-citation>Li, A., Pirrung, G., Madsen, H. A., Gaunaa, M., and Zahle, F.: Fast trailed and
bound vorticity modeling of swept wind turbine blades, J. Pys. Conf. Ser., 1037, 062012, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/6/062012" ext-link-type="DOI">10.1088/1742-6596/1037/6/062012</ext-link>, 2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx16"><?xmltex \def\ref@label{{Li et~al.(2020)Li, Gaunaa, Pirrung, Ramos-Garc{\'{\i}}a, and
Horcas}}?><label>Li et al.(2020)Li, Gaunaa, Pirrung, Ramos-García, and
Horcas</label><?label Li2020_curved_bound?><mixed-citation>Li, A., Gaunaa, M., Pirrung, G. R., Ramos-García, N., and Horcas, S. G.:
The influence of the bound vortex on the aerodynamics of curved wind turbine
blades, J. Phys. Conf. Ser., 1618, 052038,
<ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1618/5/052038" ext-link-type="DOI">10.1088/1742-6596/1618/5/052038</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx17"><?xmltex \def\ref@label{{Li et~al.(2021)Li, Pirrung, Gaunaa, Madsen, and
Horcas}}?><label>Li et al.(2021)Li, Pirrung, Gaunaa, Madsen, and
Horcas</label><?label Li2021_inf_coeff?><mixed-citation>Li, A., Pirrung, G. R., Gaunaa, M., Madsen, H. A., and Horcas, S. G.: The
influence coefficients used in Wind Energy Science paper “A computationally
efficient engineering aerodynamic model for swept wind turbine blades”, Zenodo [data set],
<ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.5235678" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.5235678</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx18"><?xmltex \def\ref@label{{Liebst(1986)}}?><label>Liebst(1986)</label><?label liebst1986wind?><mixed-citation>
Liebst, B. S.: Wind turbine gust load alleviation utilizing curved blades,
J. Propul. Power, 2, 371–377, 1986.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx19"><?xmltex \def\ref@label{{Madsen and Rasmussen(1999)}}?><label>Madsen and Rasmussen(1999)</label><?label Madsen1999a?><mixed-citation>
Madsen, H. Aa. and Rasmussen, F.: The influence on energy conversion and induction
from large blade deflections, Wind energy for the next millennium,
Proceedings, edited by: Petersen, E. L., Hjuler Jensen, P., Rave, K., Helm, P., and Ehmann, H., 138–141, James and James Science Publishers, ISBN 1-902916-00-X, 1999 European Wind Energy Conference and Exhibition, Nice, France, 1–5 March 1999.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx20"><?xmltex \def\ref@label{{Madsen and Rasmussen(2004)}}?><label>Madsen and Rasmussen(2004)</label><?label madsen2004a?><mixed-citation>Madsen, H. Aa. and Rasmussen, F.: A near wake model for trailing vorticity compared
with the blade element momentum theory, Wind Energy, 7, 325–341,
<ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1002/we.131" ext-link-type="DOI">10.1002/we.131</ext-link>, 2004.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx21"><?xmltex \def\ref@label{{Madsen et~al.(2020)Madsen, Larsen, Pirrung, Li, and
Zahle}}?><label>Madsen et al.(2020)Madsen, Larsen, Pirrung, Li, and
Zahle</label><?label Madsen2020BEM?><mixed-citation>Madsen, H. Aa., Larsen, T. J., Pirrung, G. R., Li, A., and Zahle, F.: Implementation of the blade element momentum model on a polar grid and its aeroelastic load impact, Wind Energ. Sci., 5, 1–27, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/wes-5-1-2020" ext-link-type="DOI">10.5194/wes-5-1-2020</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx22"><?xmltex \def\ref@label{{Manolas et~al.(2018)Manolas, Serafeim, Chaviaropoulos, Riziotis, and
Voutsinas}}?><label>Manolas et al.(2018)Manolas, Serafeim, Chaviaropoulos, Riziotis, and
Voutsinas</label><?label Manolas_2018?><mixed-citation>Manolas, D. I., Serafeim, G. P., Chaviaropoulos, P. K., Riziotis, V. A., and
Voutsinas, S. G.: Assessment of load reduction capabilities using passive and
active control methods on a 10 MW-scale wind turbine, J. Phys. Conf. Ser., 1037, 032042, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/3/032042" ext-link-type="DOI">10.1088/1742-6596/1037/3/032042</ext-link>,
2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx23"><?xmltex \def\ref@label{{Marten(2020)}}?><label>Marten(2020)</label><?label Marten_2020?><mixed-citation>Marten, D.: QBlade: a modern tool for the aeroelastic simulation of wind
turbines, Doctoral thesis, Technische Universität Berlin, Berlin,
<ext-link xlink:href="https://doi.org/10.14279/depositonce-10646" ext-link-type="DOI">10.14279/depositonce-10646</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx24"><?xmltex \def\ref@label{{Menter(1994)}}?><label>Menter(1994)</label><?label menterkomega?><mixed-citation>
Menter, F. R.: Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering
applications, AIAA Journal, 32, 1598–1605, 1994.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx25"><?xmltex \def\ref@label{{Michelsen(1992)}}?><label>Michelsen(1992)</label><?label michelsen92?><mixed-citation>
Michelsen, J. A.: Basis3D—a platform for development of multiblock PDE
solvers, Tech. Rep. AFM 92-05, Technical University of Denmark, Lyngby, 1992.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx26"><?xmltex \def\ref@label{{Michelsen(1994)}}?><label>Michelsen(1994)</label><?label michelsen94?><mixed-citation>
Michelsen, J. A.: Block structured multigrid solution of 2D and 3D elliptic
PDEs, Tech. Rep. AFM 94-06, Technical University of Denmark, Lyngby, 1994.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx27"><?xmltex \def\ref@label{Pirrung et al.(2014)}?><label>Pirrung et al.(2014)</label><?label pirrung2014a?><mixed-citation>Pirrung, G., Hansen, M. H., and Aagaard Madsen, H.: Improvement of a near wake
model for trailing vorticity, J. Phys. Conf. Ser.,
555, 012083, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/555/1/012083" ext-link-type="DOI">10.1088/1742-6596/555/1/012083</ext-link>, 2014.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx28"><?xmltex \def\ref@label{Pirrung et al.(2016)}?><label>Pirrung et al.(2016)</label><?label Pirrung2016coupled?><mixed-citation>Pirrung, G., Madsen, H. A., Kim, T., and Heinz, J.: A coupled near and far
wake model for wind turbine aerodynamics, Wind Energy, 19, 2053–2069, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1002/we.1969" ext-link-type="DOI">10.1002/we.1969</ext-link>, 2016.
</mixed-citation></ref><?xmltex \hack{\newpage}?>
      <ref id="bib1.bibx29"><?xmltex \def\ref@label{Pirrung et al.(2017{\natexlab{a}})}?><label>Pirrung et al.(2017a)</label><?label Pirrung2017Comparison?><mixed-citation>Pirrung, G., Riziotis, V., Madsen, H., Hansen, M., and Kim, T.: Comparison of a coupled near- and far-wake model with a free-wake vortex code, Wind Energ. Sci., 2, 15–33, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/wes-2-15-2017" ext-link-type="DOI">10.5194/wes-2-15-2017</ext-link>, 2017a.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx30"><?xmltex \def\ref@label{Pirrung et al.(2017{\natexlab{b}})}?><label>Pirrung et al.(2017b)</label><?label pirrung2017standstill?><mixed-citation>Pirrung, G. R., Madsen, H. A., and Schreck, S.: Trailed vorticity modeling for aeroelastic wind turbine simulations in standstill, Wind Energ. Sci., 2, 521–532, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/wes-2-521-2017" ext-link-type="DOI">10.5194/wes-2-521-2017</ext-link>, 2017b.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx31"><?xmltex \def\ref@label{{{Ramos-Garc{\'{i}}a} et~al.(2016){Ramos-Garc{\'{i}}a}, S{\o}rensen, and
Shen}}?><label>Ramos-García et al.(2016)Ramos-García, Sørensen, and
Shen</label><?label Ramos-Garcia_we2014?><mixed-citation>
Ramos-García, N., Sørensen, J., and Shen, W.: Three-dimensional
viscous-inviscid coupling method for wind turbine computations, Wind Energy,
19, 67–93, 2016.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx32"><?xmltex \def\ref@label{{{Ramos Garc{\'{i}}a} et~al.(2018){Ramos Garc{\'{i}}a}, Spietz,
S{\o}rensen, and Walther}}?><label>Ramos García et al.(2018)Ramos García, Spietz,
Sørensen, and Walther</label><?label Nestor_2018?><mixed-citation>Ramos García, N., Spietz, H., Sørensen, J., and Walther, J.: Vortex
simulations of wind turbines operating in atmospheric conditions using a
prescribed velocity-vorticity boundary layer model, Wind Energy, 21,
1216–1231, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1002/we.2225" ext-link-type="DOI">10.1002/we.2225</ext-link>, 2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx33"><?xmltex \def\ref@label{{Rasmussen(2011)}}?><label>Rasmussen(2011)</label><?label Rasmussen2011_particle?><mixed-citation>
Rasmussen, J.: Particle Methods in Bluff Body Aerodynamics, Ph.D. thesis, DTU
Mechanical Engineering, Lyngby, Denmark, 2011.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx34"><?xmltex \def\ref@label{{Schepers et~al.(2021)Schepers, Boorsma, Madsen, Pirrung
et~al.}}?><label>Schepers et al.(2021)Schepers, Boorsma, Madsen, Pirrung
et al.</label><?label task29phaseiv?><mixed-citation>Schepers, J., Boorsma, K., Madsen, H. Aa., et al.: IEA Wind TCP Task
29, Phase IV: Detailed Aerodynamics of Wind Turbines, IEA Wind, Zenodo [data set], <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5281/zenodo.4817875" ext-link-type="DOI">10.5281/zenodo.4817875</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx35"><?xmltex \def\ref@label{{Shampine and Reichelt(1997)}}?><label>Shampine and Reichelt(1997)</label><?label shampine1997matlab?><mixed-citation>
Shampine, L. F. and Reichelt, M. W.: The matlab ode suite, SIAM J. Sci. Comput., 18, 1–22, 1997.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx36"><?xmltex \def\ref@label{{S{\o}rensen(1995)}}?><label>Sørensen(1995)</label><?label Sorensen1995General?><mixed-citation>
Sørensen, N.: General purpose flow solver applied to flow over hills, Ph.D.
thesis, Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark, published 2003, 1995.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx37"><?xmltex \def\ref@label{{S{\o}rensen(1998)}}?><label>Sørensen(1998)</label><?label Sorensen1998b?><mixed-citation>
Sørensen, N. N.: HypGrid2D a 2-D Mesh Generator, Risø-R-1035-(EN),
Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark, 1998.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx38"><?xmltex \def\ref@label{{Wang and Coton(2001)}}?><label>Wang and Coton(2001)</label><?label wang2001high?><mixed-citation>
Wang, T. and Coton, F. N.: A high resolution tower shadow model for downwind
wind turbines, J. Wind Eng. Ind. Aerod., 89,
873–892, 2001.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx39"><?xmltex \def\ref@label{{Zahle(2019)}}?><label>Zahle(2019)</label><?label pgl2019?><mixed-citation>Zahle, F.: Parametric Geometry Library (PGL), Tech. rep., DTU Wind Energy,
available at: <uri>https://gitlab.windenergy.dtu.dk/frza/PGL</uri> (last access: 23 November 2020), 2019.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx40"><?xmltex \def\ref@label{{Zuteck(2002)}}?><label>Zuteck(2002)</label><?label zuteck2002adaptive?><mixed-citation>
Zuteck, M.: Adaptive blade concept assessment: curved platform induced twist
investigation, Tech. rep., Sandia National Labs., Albuquerque, NM, USA, 2002.</mixed-citation></ref>

  </ref-list></back>
    <!--<article-title-html>A computationally efficient engineering aerodynamic model for swept wind turbine blades</article-title-html>
<abstract-html/>
<ref-html id="bib1.bib1"><label>Andersen et al.(2010)Andersen, Gaunaa, Zahle, and
Madsen</label><mixed-citation>
Andersen, P. B., Gaunaa, M., Zahle, F., and Madsen, H. A.: A near wake model
with far wake effects implemented in a multi body aero-servo-elastic code,
European Wind Energy Conference and Exhibition 2010, Ewec 2010, 1, 387–431, Warsaw, Poland, 20–23 April 2010.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib2"><label>Barlas et al.(2021)Barlas, Ramos-García, Pirrung, and
González Horcas</label><mixed-citation>
Barlas, T., Ramos-García, N., Pirrung, G. R., and González Horcas, S.: Surrogate-based aeroelastic design optimization of tip extensions on a modern 10 MW wind turbine, Wind Energ. Sci., 6, 491–504, <a href="https://doi.org/10.5194/wes-6-491-2021" target="_blank">https://doi.org/10.5194/wes-6-491-2021</a>, 2021.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib3"><label>Beddoes(1987)</label><mixed-citation>
Beddoes, T. S.: A near wake dynamic model, in: Aerodynamics and Aeroacoustics
National Specialist Meeting, Papers and Discussion, 1–9, Arlington, Texas, United States, 25–27 February 1987.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib4"><label>Boorsma et al.(2018)Boorsma, Greco, and Bedon</label><mixed-citation>
Boorsma, K., Greco, L., and Bedon, G.: Rotor wake engineering models for
aeroelastic applications, J. Phys. Conf. Ser., 1037,
062013, <a href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/6/062013" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/6/062013</a>, 2018.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib5"><label>Boorsma et al.(2020)Boorsma, Wenz, Lindenburg, Aman, and
Kloosterman</label><mixed-citation>
Boorsma, K., Wenz, F., Lindenburg, K., Aman, M., and Kloosterman, M.: Validation and accommodation of vortex wake codes for wind turbine design load calculations, Wind Energ. Sci., 5, 699–719, <a href="https://doi.org/10.5194/wes-5-699-2020" target="_blank">https://doi.org/10.5194/wes-5-699-2020</a>, 2020.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib6"><label>Bortolotti et al.(2019)Bortolotti, Tarrés, Dykes, Merz,
Sethuraman, Verelst, and Zahle</label><mixed-citation>
Bortolotti, P., Tarrés, H. C., Dykes, K., Merz, K., Sethuraman, L.,
Verelst, D., and Zahle, F.: Systems Engineering in Wind Energy – WP2.1
Reference Wind Turbines, Tech. rep., National Renewable Energy Laboratory
(NREL),
available at: <a href="https://www.osti.gov/biblio/1529216-iea-wind-tcp-task-systems-engineering-wind-energy-wp2-reference-wind-turbines" target="_blank">https://www.osti.gov/biblio/1529216-iea-wind-tcp-task-systems-engineering-wind-energy-wp2-reference-wind-turbines</a> (last access: 2 April 2021),
2019.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib7"><label>Branlard and Gaunaa(2015)</label><mixed-citation>
Branlard, E. and Gaunaa, M.: Superposition of vortex cylinders for steady and
unsteady simulation of rotors of finite tip-speed ratio, Wind Energy, 19,
1307–1323, <a href="https://doi.org/10.1002/we.1899" target="_blank">https://doi.org/10.1002/we.1899</a>, 2015.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib8"><label>Branlard(2017)</label><mixed-citation>
Branlard, E. S. P.: Wind Turbine Aerodynamics and Vorticity-Based Methods,
Springer, Cham, 632 pp., <a href="https://doi.org/10.1007/978-3-319-55164-7" target="_blank">https://doi.org/10.1007/978-3-319-55164-7</a>, ISBN 978-3-319-55163-0, 2017.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib9"><label>Bulirsch(1965)</label><mixed-citation>
Bulirsch, R.: Numerical calculation of elliptic integrals and elliptic
functions, Numerische Mathematik, 7, 78–90, <a href="https://doi.org/10.1007/bf01397975" target="_blank">https://doi.org/10.1007/bf01397975</a>, 1965.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib10"><label>Fukushima(2012)</label><mixed-citation>
Fukushima, T.: Precise and fast computation of a general incomplete elliptic
integral of third kind by half and double argument transformations,
J. Comput. Appl. Math., 236, 1961–1975,
<a href="https://doi.org/10.1016/j.cam.2011.11.007" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.cam.2011.11.007</a>, 2012.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib11"><label>Hansen et al.(2015)Hansen, Thomsen, Natarajan, and
Barlas</label><mixed-citation>
Hansen, M., Thomsen, K., Natarajan, A., and Barlas, A.: Design Load Basis for
onshore turbines – Revision 00, no. 0074(EN), in: DTU Wind Energy E, DTU Wind
Energy, Denmark, 2015.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib12"><label>Larsen and Hansen(2007)</label><mixed-citation>
Larsen, T. and Hansen, A.: How 2 HAWC2, the user's manual, no. 1597(ver.
3-1)(EN) in Denmark, Forskningscenter Risoe, Risoe-R, Risø National
Laboratory, Roskilde, Denmark, 2007.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib13"><label>Larwood et al.(2014)Larwood, van Dam, and Schow</label><mixed-citation>
Larwood, S., van Dam, C., and Schow, D.: Design studies of swept wind turbine
blades, Renew. Energ., 71, 563–571,
<a href="https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.05.050" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.renene.2014.05.050</a>, 2014.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib14"><label>Larwood and Zutek(2006)</label><mixed-citation>
Larwood, S. M. and Zutek, M.: Swept wind turbine blade aeroelastic modeling for
loads and dynamic behavior, in: WINDPOWER 2006 Conference in Pittsburgh, USA, 4 to 7 June 2006.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib15"><label>Li et al.(2018)Li, Pirrung, Madsen, Gaunaa, and Zahle</label><mixed-citation>
Li, A., Pirrung, G., Madsen, H. A., Gaunaa, M., and Zahle, F.: Fast trailed and
bound vorticity modeling of swept wind turbine blades, J. Pys. Conf. Ser., 1037, 062012, <a href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/6/062012" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/6/062012</a>, 2018.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib16"><label>Li et al.(2020)Li, Gaunaa, Pirrung, Ramos-García, and
Horcas</label><mixed-citation>
Li, A., Gaunaa, M., Pirrung, G. R., Ramos-García, N., and Horcas, S. G.:
The influence of the bound vortex on the aerodynamics of curved wind turbine
blades, J. Phys. Conf. Ser., 1618, 052038,
<a href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1618/5/052038" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1742-6596/1618/5/052038</a>, 2020.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib17"><label>Li et al.(2021)Li, Pirrung, Gaunaa, Madsen, and
Horcas</label><mixed-citation>
Li, A., Pirrung, G. R., Gaunaa, M., Madsen, H. A., and Horcas, S. G.: The
influence coefficients used in Wind Energy Science paper “A computationally
efficient engineering aerodynamic model for swept wind turbine blades”, Zenodo [data set],
<a href="https://doi.org/10.5281/zenodo.5235678" target="_blank">https://doi.org/10.5281/zenodo.5235678</a>, 2021.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib18"><label>Liebst(1986)</label><mixed-citation>
Liebst, B. S.: Wind turbine gust load alleviation utilizing curved blades,
J. Propul. Power, 2, 371–377, 1986.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib19"><label>Madsen and Rasmussen(1999)</label><mixed-citation>
Madsen, H. Aa. and Rasmussen, F.: The influence on energy conversion and induction
from large blade deflections, Wind energy for the next millennium,
Proceedings, edited by: Petersen, E. L., Hjuler Jensen, P., Rave, K., Helm, P., and Ehmann, H., 138–141, James and James Science Publishers, ISBN 1-902916-00-X, 1999 European Wind Energy Conference and Exhibition, Nice, France, 1–5 March 1999.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib20"><label>Madsen and Rasmussen(2004)</label><mixed-citation>
Madsen, H. Aa. and Rasmussen, F.: A near wake model for trailing vorticity compared
with the blade element momentum theory, Wind Energy, 7, 325–341,
<a href="https://doi.org/10.1002/we.131" target="_blank">https://doi.org/10.1002/we.131</a>, 2004.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib21"><label>Madsen et al.(2020)Madsen, Larsen, Pirrung, Li, and
Zahle</label><mixed-citation>
Madsen, H. Aa., Larsen, T. J., Pirrung, G. R., Li, A., and Zahle, F.: Implementation of the blade element momentum model on a polar grid and its aeroelastic load impact, Wind Energ. Sci., 5, 1–27, <a href="https://doi.org/10.5194/wes-5-1-2020" target="_blank">https://doi.org/10.5194/wes-5-1-2020</a>, 2020.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib22"><label>Manolas et al.(2018)Manolas, Serafeim, Chaviaropoulos, Riziotis, and
Voutsinas</label><mixed-citation>
Manolas, D. I., Serafeim, G. P., Chaviaropoulos, P. K., Riziotis, V. A., and
Voutsinas, S. G.: Assessment of load reduction capabilities using passive and
active control methods on a 10&thinsp;MW-scale wind turbine, J. Phys. Conf. Ser., 1037, 032042, <a href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/3/032042" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1742-6596/1037/3/032042</a>,
2018.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib23"><label>Marten(2020)</label><mixed-citation>
Marten, D.: QBlade: a modern tool for the aeroelastic simulation of wind
turbines, Doctoral thesis, Technische Universität Berlin, Berlin,
<a href="https://doi.org/10.14279/depositonce-10646" target="_blank">https://doi.org/10.14279/depositonce-10646</a>, 2020.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib24"><label>Menter(1994)</label><mixed-citation>
Menter, F. R.: Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering
applications, AIAA Journal, 32, 1598–1605, 1994.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib25"><label>Michelsen(1992)</label><mixed-citation>
Michelsen, J. A.: Basis3D—a platform for development of multiblock PDE
solvers, Tech. Rep. AFM 92-05, Technical University of Denmark, Lyngby, 1992.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib26"><label>Michelsen(1994)</label><mixed-citation>
Michelsen, J. A.: Block structured multigrid solution of 2D and 3D elliptic
PDEs, Tech. Rep. AFM 94-06, Technical University of Denmark, Lyngby, 1994.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib27"><label>Pirrung et al.(2014)</label><mixed-citation>
Pirrung, G., Hansen, M. H., and Aagaard Madsen, H.: Improvement of a near wake
model for trailing vorticity, J. Phys. Conf. Ser.,
555, 012083, <a href="https://doi.org/10.1088/1742-6596/555/1/012083" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1742-6596/555/1/012083</a>, 2014.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib28"><label>Pirrung et al.(2016)</label><mixed-citation>
Pirrung, G., Madsen, H. A., Kim, T., and Heinz, J.: A coupled near and far
wake model for wind turbine aerodynamics, Wind Energy, 19, 2053–2069, <a href="https://doi.org/10.1002/we.1969" target="_blank">https://doi.org/10.1002/we.1969</a>, 2016.

</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib29"><label>Pirrung et al.(2017a)</label><mixed-citation>
Pirrung, G., Riziotis, V., Madsen, H., Hansen, M., and Kim, T.: Comparison of a coupled near- and far-wake model with a free-wake vortex code, Wind Energ. Sci., 2, 15–33, <a href="https://doi.org/10.5194/wes-2-15-2017" target="_blank">https://doi.org/10.5194/wes-2-15-2017</a>, 2017a.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib30"><label>Pirrung et al.(2017b)</label><mixed-citation>
Pirrung, G. R., Madsen, H. A., and Schreck, S.: Trailed vorticity modeling for aeroelastic wind turbine simulations in standstill, Wind Energ. Sci., 2, 521–532, <a href="https://doi.org/10.5194/wes-2-521-2017" target="_blank">https://doi.org/10.5194/wes-2-521-2017</a>, 2017b.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib31"><label>Ramos-García et al.(2016)Ramos-García, Sørensen, and
Shen</label><mixed-citation>
Ramos-García, N., Sørensen, J., and Shen, W.: Three-dimensional
viscous-inviscid coupling method for wind turbine computations, Wind Energy,
19, 67–93, 2016.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib32"><label>Ramos García et al.(2018)Ramos García, Spietz,
Sørensen, and Walther</label><mixed-citation>
Ramos García, N., Spietz, H., Sørensen, J., and Walther, J.: Vortex
simulations of wind turbines operating in atmospheric conditions using a
prescribed velocity-vorticity boundary layer model, Wind Energy, 21,
1216–1231, <a href="https://doi.org/10.1002/we.2225" target="_blank">https://doi.org/10.1002/we.2225</a>, 2018.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib33"><label>Rasmussen(2011)</label><mixed-citation>
Rasmussen, J.: Particle Methods in Bluff Body Aerodynamics, Ph.D. thesis, DTU
Mechanical Engineering, Lyngby, Denmark, 2011.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib34"><label>Schepers et al.(2021)Schepers, Boorsma, Madsen, Pirrung
et al.</label><mixed-citation>
Schepers, J., Boorsma, K., Madsen, H. Aa., et al.: IEA Wind TCP Task
29, Phase IV: Detailed Aerodynamics of Wind Turbines, IEA Wind, Zenodo [data set], <a href="https://doi.org/10.5281/zenodo.4817875" target="_blank">https://doi.org/10.5281/zenodo.4817875</a>, 2021.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib35"><label>Shampine and Reichelt(1997)</label><mixed-citation>
Shampine, L. F. and Reichelt, M. W.: The matlab ode suite, SIAM J. Sci. Comput., 18, 1–22, 1997.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib36"><label>Sørensen(1995)</label><mixed-citation>
Sørensen, N.: General purpose flow solver applied to flow over hills, Ph.D.
thesis, Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark, published 2003, 1995.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib37"><label>Sørensen(1998)</label><mixed-citation>
Sørensen, N. N.: HypGrid2D a 2-D Mesh Generator, Risø-R-1035-(EN),
Risø National Laboratory, Roskilde, Denmark, 1998.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib38"><label>Wang and Coton(2001)</label><mixed-citation>
Wang, T. and Coton, F. N.: A high resolution tower shadow model for downwind
wind turbines, J. Wind Eng. Ind. Aerod., 89,
873–892, 2001.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib39"><label>Zahle(2019)</label><mixed-citation>
Zahle, F.: Parametric Geometry Library (PGL), Tech. rep., DTU Wind Energy,
available at: <a href="https://gitlab.windenergy.dtu.dk/frza/PGL" target="_blank"/> (last access: 23 November 2020), 2019.
</mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib40"><label>Zuteck(2002)</label><mixed-citation>
Zuteck, M.: Adaptive blade concept assessment: curved platform induced twist
investigation, Tech. rep., Sandia National Labs., Albuquerque, NM, USA, 2002.
</mixed-citation></ref-html>--></article>
