Overordnede kursusmål:

Dette kursus sigter imod master og ph.d. studerende med interesse for vindenergi og imod ingeniører i vindmølleindustrien med det formål at lære at beskrive, analysere og optimere vindmøllers modaldynamik og aeroelastiske stabilitet. Deltagerne skal have viden om om svingningslære og dynamik af mekaniske systemer. Ingen specifik viden om vindmøller er nødvendig, men en general viden om strukturdynamik og/eller aerodynamik er en forudsætning.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Liste og beskrive en tre-bladet vindmølles svingningsformer under stilstand og drift
• Forklare metoder til at beregne egenfrekvenser, dæmpning og egenvektorer for de strukturelle og aeroelastiske svingningsformer af en vindmølle i drift
• Anvende disse metoder til modalanalyse af vindmøller med og uden effekten af de aerodynamiske krafter
• Analysere og optimere modaldynamikken af en tre-bladet vindmølle, og identificere disse strukturelle svingningsformer i det aeroelastiske respons af en mølle i drift
• Forklare mekanismerne af de aeroelastiske instabiliteter kaldet stall-inducerede svingninger og klassisk flutter
• Analysere risikoen for disse instabiliteter for en given vindmølle
• Præsentere og formidle denne vigtige viden om vindmøllers modaldynamik og aeroelastiske stabilitet til kolleger og medstuderende
• Udføre yderligere state-of-the-art forskning inden for dynamik og aeroelastisk stabilitet af vindmøller

Kursusindhold:

Modalfrekvenser, dæmpning og egenvektorer af svingningsformer af vindmøller i drift kan beregnes med og uden påvirkning af de aerodynamiske kræfter fra den omgivende strømning. Svingningsformerne af den ubelastede mølle (uden de aerodynamiske kræfter) er dens dynamiske fingeraftryk, der definerer dens modaldynamik. Disse strukturelle egenskaber danner grundlag for den aeroelastiske respons af vindmøller under påvirkningen af de aerodynamiske kræfter. Svingningsformernes kobling med de aerodynamiske kræfter bestemmer møllens aeroelastiske stabilitetsegenskaber gennem dæmpning af dens aeroelastiske svingningsformer. Stall-inducerede svingninger og klassisk flutter er de to vigtigste mekanismer, som kan føre til aeroelastiske instabilitet af en vindmølle, hvor en aeroelastisk svingningsform har negativ dæmpning.

Litteraturhenvisninger:

Noter vil blive udsendt nogle uger før kursusstart.

Kursusansvarlig:

Morten Hartvig Hansen , mhha@dtu.dk