| dc.description.abstract | Denne oppgaven tar for seg vindlasters innvirkning på vindmølletårnet, rotorbladene og hvordan
rotoren omformer vindens kinetiske energi til mekanisk energi, gjennom dreiemoment og ytelse. Det
er også gjort statiske beregninger av moment, skjærkraft og deformasjon for rotorblad og
vindmølletårn ved ulike vindtilstander. I tillegg til dette er det utført beregninger av stivhet,
forskyvning og naturlig frekvens på vindmølletårnet.
Den teoretiske delen av oppgaven begynner med en generell innføring i vindkraft, for så en
gjennomgang av de teoriene og metodene som senere danner grunnlaget for beregningsdelen i
vedleggene. Kapittel 3 om bladelement teori, er et spesielt viktig tema, ettersom beregninger knyttet
til dreiemoment, aksialkraft og ytelse av vindmøllen er beregnet i henhold til denne teorien.
Selve beregningene er gjort i Mathcad. Dette er et beregningsprogram som er svært nyttig til ulike
matematiske operasjoner, numeriske beregninger og fremstilling av grafer. Vedleggene B, C og D er
produsert i Mathcad, og vindberegningene her er utført i henhold til standardene NS 3491-4,
Eurocode 1 og DS-472.
Beregningsdelen i oppgaven omhandler en VESTAS V27 250kW vindmølle. For å sjekke at
beregningene gjort for denne vindmøllen er korrekte, har jeg brukt HAWC2. HAWC2 står for
"Horizontal Axis Windturbine Code 2" og beregner vindmøllens reaksjoner i et gitt tidsrom. Det var
tilstrekkelig informasjon tilgjengelig til å gjøre analyser av en 5MW vindmølle i HAWC2. Ved å tilpasse
dimensjonene i Mathcadberegningene til å gjelde for 5MW vindmøllen, var det mulig å sammenligne
resultatene mellom analyser gjort i Mathcad og HAWC2. Ved å sjekke avviket mellom mine
beregninger i Mathcad opp mot "fasiten" i HAWC2 kan jeg si noe om nøyaktigheten av
Mathcadberegningene.
Sammenligning av resultatene fra Mathcad mot tilsvarende utført i HAWC2, viser at dreiemoment og
ytelse har et avvik på ca. 7 %, mens avviket for aksialkraft er noe høyere. Hvorfor dette avviket
oppstår, er diskutert under kapittel 9, men kan kort oppsummeres til problemer med å modellere
rotorbladets noe avanserte utforming. Beregningene for moment, skjærkraft, deformasjon og
naturlig frekvens er kontrollert mot resultater beregnet av produsenten og gir fornuftige verdier.
Konklusjonen av beregningene gjort i Mathcadarkene, er at tilstrekkelig informasjon om bladets
profil er nødvendig for å oppnå tilfredsstillende resultater. Modelleringen av rotorbladet i
beregningene er unøyaktige og er den største faktoren i avviket. Mathcadarkene kan enkelt justeres
til å gjelde for en tilfeldig vindmølle med andre dimensjoner. | no_NO |
