46300 Vindkraft og aeroteknologi

2016/2017

Kursusinformation
Wind Turbine Technology and Aerodynamics
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes under tompladsordningen
E1 (man 8-12, tors 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger
13-uger
Ingen eksamen i den ordinære eksamensperiode
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Kurset bliver evalueret med afleveringsopgaver. Karakteren er baseret på en samlet vurdering.
7-trins skala , intern bedømmelse
41313.41314
41312 , Fluid mekanik. Kendskab til programmering, eksempelvis 02102 eller 02631
Martin Otto Laver Hansen , Lyngby Campus, Bygning 414, Tlf. (+45) 4525 4316 , molh@dtu.dk
Nenad Mijatovic , Lyngby Campus, Bygning 325, Tlf. (+45) 4525 3525 , nm@elektro.dtu.dk

46 DTU Vindenergi
31 Institut for Elektroteknologi
I studieplanlæggeren
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
Overordnede kursusmål
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
  • Tegne hastighedstrekanten inkl. inducerede hastigheder
  • 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
  • Beregne den inducerede hastighed og laster for en vertikal akslet vindmølle
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:
3 fase elsystemet og begrebet aktiv og reaktiv effekt,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.
Sidst opdateret
24. oktober, 2016