Overordnede kursusmål
At introducere de studerende til konvertering af vindenergi,
specielt i forhold til at opnå den hurtigst mulige hastighed af en
vinddrevet bil eller den bedste ydeevne af en vindmølle. Målet er
at lade de studerende anvende tillært teori i praksis med at løse
en design opgave, der fører til konstruktion/forbedring af en
bil/vind vindmølle. Det endelige mål er at deltage i en af de to
internationale konkurrencer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Arbejde i en gruppe og koordinere på tværs af flere
grupper
- Analysere vindbilens/vindmøllens aero-mekaniske virkemåde ud
fra grundlæggende fysiske principper og love
- Anvende kompositmaterialer i konstruktionen
- Finde de områder hvor der vil være størst potentiale for at
forbedre ydeevnen
- Anvende ingeniørmæssige målemetoder
- Designe og konstruere funktionsdygtige løsninger og
komponenter
- Vælge de rette konstruktionsmetoder der understøtter
funktionalitet og valget af materialer
- Skrive en teknisk rapport
Kursusindhold
I dag foregår udnyttelse af vindenergi hovedsagelig i stor skala
ved hjælp af MW vindmøller, men den tekniske fysik og de
aerodynamiske principper er stort set de samme som for meget små
vindmøller. Ideen er at opbygge en vindmølledrevet bil til at køre
så hurtigt som muligt i direkte modvind, eller at bygge den bedste
vindmølle. De studerende introduceres i første omgang til
konkurrencerne, teorien for og virkemåden af de eksisterende
vindbil/turbine. Opgaver rettet mod at fremhæve vigtige
grundlæggende fysiske principper og funktion af både vindbil og
turbine bliver løst af studerende. Sideløbende med forelæsningerne
vil de studerende gennemgå tidligere byggede biler/vindmøller og
baseret på nye ideer/begreber, bygges der en ny bil/vindmølle eller
dele heraf. Centrale dele af hhv. bil/turbine struktur bliver
udvalgt på baggrund af en analyse af aero-mekanikken og
komponenterne opdateres i grupper for hvert udvalgt område
(aerodynamik, vinger, svøb, nav konstruktion, transmission,
kontrolsystem, instrumentering, elektrisk system,
kompositmaterialer, osv.). Fagområder der er relateret til design
og konstruktion tages i anvendelse og er for eksempel, aerodynamik,
maskin- elementer, fiber kompositter, eksperimentel afprøvning,
osv. Designopgaverne bliver tilpasset den forudgående viden og
ambitionsniveauet af de studerende. Et centralt mål er
integrationen af de forskellige komponenter i en funktionel og
effektiv vindbil/turbine. Før konkurrencerne bliver de
udviklede/forbedrede konstruktioner testet på en testbane.
Bemærkninger
Kurset sigter specielt mod at designe og konstruere med henblik på
at deltage i internationale konkurrencer på enten den hurtigste
vindmølledrevne bil eller den mest effektive vindmølle. Den første
del af kurset består af en række forelæsninger og opgaver med det
formål at give de studerende teori og værktøjer inden for den
centrale fysik og tekniske konstruktioner (maskinelementer). I den
anden del af kurset skal de studerende i grupper af 3-5 anvende den
viden og disse værktøjer til at identificere centrale muligheder
for forbedring af køretøjets eller vindmøllens struktur/design og
derefter planlægge og organisere de nødvendige aktiviteter med at
designe, bygge, teste og integrere de nye komponenter. Kurset er et
Blue Dot projekt
https://blue-dot.dtu.dk/english/dtuwindracersSidst opdateret
02. maj, 2024