Aerodynamik und Aeroelastik von Windenergieanlagen

In dieser Vorlesung / Theoretischen Übung lernen die Studierenden, die kleinskaligen Effekte der Rotoraerodynamik mit den großskaligen Interaktionen des komplexen aeroelastischen Systems zu kombinieren und sowohl systemspezifische als auch komponentenspezifische Effekte zu verstehen. Sie erlernen Grundlagen der Rotoraerodynamik und sind in der Lage, eine einfache Analyse bzw. Auslegung eines Rotors durchzuführen. Die erlernten Methoden werden für aeroelastische Berechnungen moderner Anlagen der Multi-Megawatt-Klasse erweitert. Ziel ist ein tiefgreifendes Verständnis der komplexen, dreidimensionalen und instationären Strömungsvorgänge am Rotor und die Fluid-Struktur-Interaktionen bei modernen Windenergieanlagen.

INHALTSÜBERSICHT

Einführung in die Themen: Aufbau von Windenergieanlagen, Standorte, Windbedingungen und Windfelder
Profilaerodynamik
Stationäre und instationäre Rotoraerodynamik
Strukturberechnung
Aeroelastische Modellierung im Frequenz- und Zeitbereich
Lastsimulation und Zertifizierung
Blattauslegung

VORKENNTNISSE

Strömungsmechanik I und II
Technische Mechanik IV
Maschninendynamik

LITERATUREMPFEHLUNG

Vorlesungsskript
Hansen, M.O.L., „Aerodynamics of Wind Turbines“, Earthscan, 2008.

ART DER PRÜFUNG

schriftlich / mündlich

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