At give et generelt indblik i vindmøllers aerodynamiske og strukturelastiske virkemåde. Placeringen af vindmøller med hensyn til ydelse, udmattelse og støj vil blive behandlet og en indføring i elastiske strukturer og deres interaktion med strømningen vil blive foretaget. Endvidere vil der blive givet en introduktion til generatorer, transformere og konvertere, der bliver brugt i vindmøller.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Definere vingeprofil data
Definere inducerede hastigheder
Udvikle et program til bestemmelse af aerodynamiske laster
Beregne snitkræfter og deformation af belastet vindmølle
Løse egensvingningsformer og tilhørende egenfrekvenser for vindmølleblad
Udføre simpel udmattelsesberegning
Bestemme den årlige energiproduktion
Beregne på elektromagnetiske komponenter og forstå deres formål og virkemåde
Skelne mellem forskellige generator typer og forklare deres virkemåde
Beregne på de forskellige elektriske topologier der er brugt i vindmøller
Kursusindhold:
Aerodynamik: Todimensional profilteori og tredimensionale effekter. Anvendelse af stripteori til bestemmelse af ydelsesberegninger for en rotor med given vridnings- og kordefordeling. Kontrol af vindmølle (stall, pitch eller variabel omløbshastighed). Struktur: Aerodynamiske og inertielle laster. Udmattelsesberegninger af struktur. Nettilslutning eller stand-alone applikationer som eksempelvis vind diesel systemer eller pumper. Placeringsproblematik: Vindatlas, atmosfærisk grænselag og turbulens, terrænindflydelse og årlig vindfordeling. Elektriske forhold: Beregning af elektromagnetiske komponenter. Generator topologier inkluderet generatorer med og uden gear, samt direkte tilsluttet og konverter tilsluttet.
