Overordnede kursusmål
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 evaluere afvejningen mellem laster og produktion i
vindmølledesign.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- I en gruppe, at ændre det aerodynamiske rotor design af en
referencevindmølle til en ny vindklasse og evaluere kvaliteten af
det nye design
- Forklare hvordan designets aeroservoelastiske respons påvirker
møllens produktion og designlaster og opstille hypoteser om hvordan
designet kan forbedres
- Forklare de forskellige kontrolmål og hvordan en styring kan
tunes for at nå målene
- Sammenligne de strukturelle, aeroelastiske og
aeroservoelastiske egensvingningsformer af en vindmølle i drift og
forklare forskellene mellem dem
- Kalibrere en vindmølle-styring og evaluere dens virkning med en
aeroelastiske simulering kode
- Forklare hvordan forskellige aerodynamiske parametre (f.eks.
tiphastighedsforhold, lift-drag værdier og liftkoefficient)
påvirker det aerodynamiske design og rotorens ydeevne
- Forklare hvilke eksterne laster der påvirker en belastning i
møllen og skitsere middellaster versus vindhastighed
- Simulere designlasterne for en mølle med ændret design og bruge
den til at regne levetidslaster
- Plotte og analysere kort-tids ekstreme (udmattelses) laster
versus vindhastighed og forklare hvordan de er relateret til de
beregnede ekstreme (udmattelses) designlaster
- Mundtligt præsentere viden om aeroelastisk design af
vindmøller
Kursusindhold
Dette kursus anvender færdigheder som kan tilegnes fra kurser 46300
og 46310 for at udvide de studerendes praktiske viden om
interaktionerne mellem aerodynamik, last og kontrol igennem
vindmølledesign. I løbet af semestret vil de studerende arbejde i
grupper for at ændre designet af DTU 10 MW referencevindmøllen. Der
undervises i de følgende emner: metoder for at ændre rotordesignet,
grundlæggende viden om vindmøllekontrol og justering af styring,
vindmølledynamik og aeroelastiske egensvingsningsformer,
designlastberegninger (udmattelse og ekstrem),
vindmøllegodkendelses-standarder og mere.
Teorien, modeller og metoder introduceret i dette kursus kan
anvendes til generel modellering og analyse af vindmøller. Dog vil
de studerende arbejde med HAWC koden (HAWC2S/HAWC2/HAWCStab2) til
aeroelastiske simuleringer (HAWC2), aeroelastiske modalanalyse
(HAWCStab2) af vindmøller og kalibrering af styringen (HAWC2S).
Sidst opdateret
09. maj, 2022
