Aftales med læreren, Aftales med læreren, Endelig
eksamensdato aftales med underviseren.
Evalueringsform:
Hjælpemidler:
Bedømmelsesform:
Tidligere kursus:
45703
Pointspærring:
Anbefalede forudsætninger:
,
Overordnede kursusmål:
At give de studerende udvidede kundskaber i at modellere og
analysere vindmøllers strukturdynamiske, aerodynamiske og
kombinerede aeroelastiske egenskaber inklusiv kontrolleren ved
hjælp af analytiske og numeriske metoder, og derved skabe grundlag
for at kunne beregne laster på vindmøller i en designproces.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Opstille en strukturel model for en vindmølle og analysere
vindmøllens strukturdynamiske egenskaber
Beskrive vindmøllers svingningsformer og identificere disse i
beregnede eller målte tidsserier af en vindmølles aeroelastiske
respons
Benytte Blade Element Momentum teorien til at beregne de
aerodynamiske kræfter på en vindmøllerotor og beskrive dens
begrænsninger og de tilføjede delmodeller, der er nødvendige for
beregning af realistiske instationære kræfter
Anvende metoder til aerodynamisk design af en optimal
vindmøllerotor og diskutere de praktiske begrænsninger i
forbindelse med f.eks. strukturel stivhed, støj og produktion
Beskrive mekanismer bag de to typiske aeroelastiske
instabiliteter for vindmøller: stall-inducerede svingninger og
flutter
Beskrive forskellige koncepter for regulering af vindmøller og
implementere en simpel vindmøllekontroller i en aeroelastisk
simuleringsmodel
Finde den relevante standard for certificering af en vindmølle
og anvende denne til at beregne et reduceret lastgrundlag
Anvende metoder til ned- og opskalering af en vindmølle fra
f.eks. 5 MW til 20 MW
Dokumentere og forklare egne modeller, analyser og designvalg
til andre, således at disse opnår en forståelse af de væsentligste
resultater og konklusioner
Kursusindhold:
De studerende designer deres egen vindmølle, beregner dens
designlaster, og derved arbejder de med flg. emner: metoder til
modellering af vindmøllers strukturdynamik, modal dynamik af
vindmøller, Blade Element Momentum (BEM) teori koblet med
instationær aerodynamik, aeroelastisk stabilitet af vindmøller ved
egenværdianalyse, metoder til aerodynamisk design af
vindmøllerotorer, reguleringskoncepter for vindmøller, modellering
af generatordynamik i frekvensområdet af det aeroelastiske respons,
design og tuning af vindmøllekontrollere, certificering standarden
for vindmøller, beregning af et reduceret lastgrundlag for en
vindmølle og sammenligning med målinger, og designmetoder til
ned-/opskalering af vindmøller.
Teorier, delmodeller og metoder som introduceres i dette kursus,
vil være generelt anvendelige i modellering og analyse af
vindmøller; dog vil de studerende arbejde med multi-body koden
HAWC2 til aeroelastiske simuleringer og HAWCStab2 til
aeroservoelastisk modalanalyse af vindmøller samt BECAS til
bestemmelse af tværsnitsstivhedsegenskaber i komposit strukturer
udviklet på DTU Vindenergi.
