Faglig innhold

Dette emnet gir innsikt i både fysikken og modelleringsmetodene brukt i integrert analyse av offshore vindturbiner: aerodynamiske laster (ved BEM teori), hydrodynamiske laster, reguleringsteknikk for vindturbiner, og løsning av den dynamiske likevekts ligning. Det blir vist hvordan en vindturbin designes og dimensjoneres med hjelp av simuleringsverktøy, og en rekke teknologiske løsninger vil bli presentert.

Læringsutbytte

Etter å ha gjennomført emne…

Kunnskap:

Kandidaten skal ha kunnskap om

• spektralmodeller av turbulent vind og irregulære bølger
• aerodynamiske beregninger og modeller brukt i utvikling og lastanalyse av vindturbiner
• kontrollsystem og hvordan en vindturbin reguleres
• bølgelaster på bunnfaste og flyttende strukturer
• geotekniske utfordringer
• dynamikk av enkle systemer
• estimering av utmattelse og levetid
• dimensjonering av bunnfaste og flyttende vindturbiner med hjelp av lastsimuleringer
• relevant regelverk
• marine operasjoner og installasjon av vindturbiner
• vakemodeller
• modellering og analyse av drivverk
• alternative og innovative konsepter

Ferdigheter:

Kandidaten

• kan beregne teoretisk effekt av offshore vindturbiner
• kan gjennomføre enkle lastsimuleringer i simuleringsverktøy og tolke resultatene
• kan vurdere nye vindturbin konsepter med henhold til ytelse, sikkerhet og kostnad

Generell kompetanse:

Kandidaten

• har et generelt kjennskap om eksisterende teknologiske løsninger i offshore vindenergiindustrien
• har en bred oversikt over faktorer som påvirker ytelse og sikkerhet av en vindturbin
• forstår relevante usikkerheter

Læringsformer og aktiviteter

En fysisk samling med varighet to dager i Trondheimer samt digitale forelesninger som presenterer teori og gir eksempel på dynamisk analyse og designprosessen. Regneoppgaver med løsningsforslag som også inneholder elementer av programmering.

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Grunnleggende kunnskaper i konstruksjonsmekanikk og -dynamikk. Emner som TKT4116, TKT4201 eller TMR4182 gir et godt utgangspunkt. Basisferdigheter i bruk av numerisk simuleringsverktøy og elementmetoden (e.g. i ANSYS eller ABAQUS).

Forkunnskapskrav

Studenten må ha fullført HAV6000 før oppstart.

Bachelor/ master innen teknologi eller samfunnsfag.

Kursmateriell

Presentasjoner og evt. opptak fra forelesningene vil bli delt med deltakerne. Kompendium av relevant faglitteratur (inkl. bokkapittel og konferanseartikkel) kan lastes ned.