Numerisk designoptimering af vindmøller

• Formuler et optimalt designproblem, dvs. identificer designvariablerne og den tilsvarende parameteriseringsteknik, vælg passende begrænsninger og objektive funktioner
• Udfør følsomhedsanalyse af de foreslåede problemer
• Estimer den optimale konfiguration af en vindmølles rotorvinge eller støttestruktur ved hjælp af nogle forenklede antagelser og grundlæggende belastningstilfælde
• Beregningskritiske begrænsninger for designproblemer
• Løse aerodynamiske/strukturelle numeriske optimeringsproblemer og udføre følsomhedsanalyse ved hjælp af optimerings-algoritmer og -teknikker
• Udfør relevante ingeniørdesignstudier ved hjælp af numerisk optimering
• Fortolke og analysere resultaterne fra optimeringsprocessen
• Skrive tekniske rapporter, der beskriver det arbejde, der er udført gennem hele forløbet

Kurset er fokuseret på den praktiske anvendelse af numerisk optimering til at løse almindelige vindmølledesignproblemer. Meget af indholdet er dog stadig relevant for andre områder. Kurset vil byde på forelæsninger om følgende emner:

– Komponentoptimering med fokus på relevante problemformuleringer.
– Optimeringsteori og algoritmer til ikke-lineær optimering.
– En kort gennemgang af aerodynamiske og strukturelle analysemetoder, ved brug af metoder, der typisk anvendes i industrielt design
– Overblik over den iterative proces, der ligger til grund for designoptimering af vindmøllekomponenter.
– Bestemmelse af de designmæssige drivende begrænsninger og dets sammenhæng med de forskellige fænomener, der observeres i vindmøllekomponenter.

Kurset er bygget op omkring 3 projekter. Den studerende vil have mulighed for at fokusere på 1 af 3 designproblemer:

1) Strukturelt vindmøllerotor design med komposit materialer.
2) Aerodynamisk vindmøllerotor design.
3) Udformning af offshore-støttestruktur af vindmøllestål.

Efter godkendelse fra den kursusansvarlige vil studerende have mulighed for at tage fat på deres eget designoptimeringsprojekt til det afsluttende projekt.

De studerende forventes at tage dette kursus senere i uddannelsen, når de har opnået en vis forståelse for vindmølleteknologi. Det anbefales også, at eleverne er fortrolige med Matlab-programmering.

Forelæsninger, øvelser, samt individuelt projektarbejde.