Overordnede kursusmål
At give et indblik og brugbar forståelse af atmosfærisk
strømning/fysik samt statistik, der er relevant for vindenergi,
incl. turbulens og vindressourcer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Bruge forskellige simple statistiske begreber til beskrivelsen
af tidsserier af vind; f.eks. middelværdi, momenter og
sandsynlighedsfordelinger
- Analysere meteorologiske tidsserier med mere avancerede
statistiske metoder såsom korrelationsfunktioner, spektre og
krydsspektre
- Redegøre for de grundlæggende mekanismer, som genererer vind i
atmosfæren
- Forklare begge atmosfæriske-grænselagkonceptet og
overfladelagskonceptet, sammen med begrænsningerne/kravene i teori
baseret på overfladelagen
- Forklare, hvordan atmosfæriske stabilitet og Coriolis-styrken
påvirker atmosfæriske grænselagen og vindstrømmen
- Bruge kvantitativt mikrometeorologiske begreber som
ruhedslængde, momentumfluks, Obukhov-længde, og sammenhængen mellem
den geostrofe vind og overfladevinden
- Kvalitativt redegøre for hvorledes forskellige terræntyper og
topografien påvirker den atmosfæriske strømning
- Anvende ovennævnte til at estimere vindressourcer i simpelt
terræn
- Kvantitativt beskrive atmosfærisk turbulens ved hjælp af
varianser, spektre og kohærenser; og forklare sammenhængen med den
dynamiske belastninger på strukturer
- Karakterisere de mest almindeligt anvendte in-situ og
fjernmålere af vind
- Redegøre for vindrelaterede emner i IEC 61400-1 standarden for
vindmøllesikkerhed
Kursusindhold
Introduktion til atmosfærefysik og tilhørende grundlæggende
statistisk analyse, der er relevant for vindenergi. Det handler om
den atmosfæriske grænselag, inkl. stabilitet, ruhed og topografi,
statistik for middel og ekstreme vinde. Det også handler om
turbulens og vindstød; kvantitativ beskrivelse inkluderer spektra,
kohærens og fordelingsfunktioner. Kilderne til vinddata gennemgås,
og vindressourcerne behandles. Kursusmaterialet er primært noter
(PDF-fil), med interaktivt foredrag på tavlen, der også involverer
nogle øvelser i klassen (og nogen gang også slides). Kurset er
opgave-drevet; der anvendes numeriske programmeringsværktøjer (frit
valg, fx Python, MatLab eller Mathematica) til opgaveløsning.
Litteraturhenvisninger
Noter udleveres.
Bemærkninger
Bemærk venligst at der forudsættes et godt kendskab til
differential- og integralregning på bachelor niveau. Desuden
forventes programmeringserfaring (Matlab, Python eller lignende),
og hvis ikke vil det kræve mere tid end svarende til 5 ECTS
Sidst opdateret
02. maj, 2024