46300 Vindkraft og aeroteknologi

2024/2025

Kursusinformation
Wind Turbine Technology and Aerodynamics
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Wind Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy Technologies
Retningsspecifikt kursus (MSc), Wind Energy
Teknologisk specialisering (MSc), Sustainable Energy
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 - med adgang til internettet
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 grundlæggende elektrisk energiteknik blive undervist, herunder kredsløbsteori og introduktion til relevante elektriske komponeter (generatorer, transformatorer, kabler...)
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 elektriske DC og AC kredsløb ved brug af Ohms og Kirchhoffs love
  • Kvantificere relevante komponenters operation ved hjælp af ækvivalente kredsløb
  • Kvantificere de elektriske komponenters sammenspil i moderne vindenergi systemer
  • Beregne aktiv og reaktiv effekt i AC kredsløb
  • 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: Statiske udbøjninger og egensvingninger af vindmøllevinger.
Placeringsproblematik: vindatlas, terrænindflydelse og årlig vindfordeling.
Elektriske vindenergi systemer:
- Ohms og Kirchhoffs love
- Spoler og kapacitorer
- AC spændinger og strømstyrker, kompleks beregning
- Aktiv og reaktiv effekt
- AC kredsløb
- Trefaset vekselstrøm
- Introduktion til modeller og drift af transformere, generatorer, kabler og konvertere
Sidst opdateret
02. maj, 2024