At give de studerende udvidede kundskaber i at modellere og
analysere vindmøllers strukturdynamiske, aerodynamiske og
kombinerede aeroelastiske egenskaber inklusiv kontrol 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
Beskrive 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 forskellige typer aeroelastisk respons, f.eks.
stabilitet, resonans og deres indflydelse på laster.
Beskrive forskellige koncepter for regulering af
vindmøller.
Implementere en simpel vindmøllekontroller i en aeroelastisk
simuleringsmode.
Finde den relevante standard for certificering af en vindmølle
og anvende denne til at beregne et reduceret lastgrundlag.
Anvende metoder til at modificere et design af en vindmølle
mht. ændrede krav.
Dokumentere og forklare de designede vindmølle-modeller,
analyser og designvalg.
Kursusindhold:
De studerende designer deres egen vindmølle, beregner dens
designlaster, og derved arbejder de med flg. emner: metoder til
modellering af vindmøllers strukturdynamik, Blade Element Momentum
(BEM) teori koblet med instationær aerodynamik, aeroelastisk
stabilitet af vindmøller ved egenværdianalyse, metoder til
aerodynamisk design af vindmøllerotorer, reguleringskoncepter for
vindmøller, tuning af vindmøllekontrollere, certificering
standarden for vindmøller, beregning af et reduceret lastgrundlag
for en vindmølle.
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. Dele af dette kursus vil gennemføres
som E-læring. E-læringstimerne svarer til en arbejdsbyde på ca. 10
timer.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Dette kursus giver den studerende en 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
