46300 Vindkraft og aeroteknologi

2022/2023

Kursusinformation
Wind Turbine Technology and Aerodynamics
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E1 (man 8-12, tors 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger
13-uger
F1A, E1A
Skriftlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Kurset bliver evalueret ud fra afleveringsopgaver og en skriftlig eksamen. Karakteren er baseret på en samlet vurdering. Alle rapporter skal afleveres og både rapporter og skriftlig eksamen skal bestås.
Skriftlig eksamen: 4 timer
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
Fluid mekanik. Kendskab til programmering (Matlab, Python eller lignende)
Martin Otto Laver Hansen , Lyngby Campus, Bygning 403, Tlf. (+45) 4525 4316 , molh@dtu.dk
Nenad Mijatovic , Lyngby Campus, Bygning 325, Tlf. (+45) 4525 3525 , nemi@dtu.dk
Christian Grinderslev , Lyngby Campus, Bygning 403 , cgrinde@dtu.dk
46 Institut for Vind og Energisystemer
I studieplanlæggeren
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
Overordnede kursusmål
At give et generelt indblik i vindmøllers aerodynamiske og strukturelastiske virkemåde, elektriske maskiner samt samfundsmæssige forhold for vindenergi. Placeringen af vindmøller behandles 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. 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
  • Beregne inducerede hastigheder
  • Udvikle et program til bestemmelse af statiske aerodynamiske laster
  • Beregne snitkræfter og statisk 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 laster og energiproduktion for en vertikal akslet vindmølle
Kursusindhold
Aerodynamik: todimensional profilteori og tredimensionale effekter. Anvendelse af Blad Element Momentum teori 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. 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.
Sidst opdateret
27. april, 2022