At give et generelt indblik i vindmøllers aerodynamiske og
strukturelastiske virkemåde, elektriske maskiner samt
samfundsmæssige forhold for vindenergi. 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.
Vindenergi vil også blive belyst i et historisk og samfundsmæssig
perspektiv med vægt på de teknologiske koncepter og de rammer, der
er for innovation inden for området. Økonomiske aspekter som
omkostninger og handel med vindmøllestrøm vil også indgå i
kurset.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Definere vingeprofildata
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 forklare deres
formål og virkemåde
Skelne mellem forskellige generatortyper og forklare deres
virkemåde
Beregne på de forskellige elektriske topologier, der er brugt i
vindmøller
Analysere den historiske udvikling af vindmøller,
industristrukturen og virksomhedernes udfordringer mht.
innovation
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. Generatortopologier
inkluderet generatorer med og uden gear, samt direkte tilsluttet og
konverter tilsluttet.
Samfundsmæssige og industrielle forhold, innovation og økonomi:
vindkraftens historie og industristruktur, energi-og
innovationspolitiske rammer, innovation.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver
den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som
kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed,
klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
