Ветротурбине 2

ID: 1130
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Сворцан М. Јелена
извођачи: Пековић М. Огњен, Сворцан М. Јелена, Симоновић М. Александар, Ступар Н. Слободан
контакт особа: Сворцан М. Јелена
ниво студија: мастер академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: усмени
катедра: катедра за ваздухопловство

извођења

циљ

Предмет пружа преглед основних појмова и начина искоришћења енергије ветра као и принципа пројектовања ветротурбина. Током курса студент ће се детаљно упознати са основним дисциплинама истраживања енергије ветра као што су: мерење брзине ветра и процена ресурса ветра, различите конструкције ветротурбина и њихов дизајн, аеродинамичка анализа, прорачун структуре, технологија производње и одабир материјала, дефинисање електричног система итд, што ће бити реализовано применом једноставнијих аналитичких, емпиријских и нумеричких метода.

исход

Студент стиче рационално разумевање искоришћења енергије ветра, различитих концепата ветротурбина као и потребних метода пројектовања. Кроз практичне самосталне вежбе и примену једноставнијих прорачунских модела студент се учи да изводи одабир и димензионисање основних величина ветротурбина. Кроз рад у различитим областима истраживања (примењена математика, програмирање, прорачунска аеродинамика, прорачун структуре, оптимизација) студент је у могућности да спозна/одабере најзанимљивије и/или најважније аспекте ветротурбина којима ће се можда даље бавити или их применити на сличним конструкцијама (елисама, роторима хеликоптера).

садржај теоријске наставе

- Увод у искоришћење енергије ветра - Карактеристике ветра (променљивост брзине ветра); Мерење брзине ветра - Технологија ветротурбина (историјски развој, различити концепти и компоненте ветротурбина) - Аеродинамика (основни принципи и једноставни прорачунски модели) - Материјали; Структурни прорачун (маса и структура лопатица, оптерећења лопатице, напонско-деформациона анализа) - Оптимизација лопатица ветротурбина - Преносни систем и гондола; Електрични систем (пренос енергије, прикључење на јавну мрежу, регулација ветротурбина) - Додатне теме: Дизајн потпорног система, Осцилације, Ветротурбине над воденим површинама, Аероеластичност лопатица, Испитивања, Процена трошкова

садржај практичне наставе

- Упознавање са моделима профила ветра; Уређаји за испитивање карактеристика ветра – анемометри - Моделирање основних компоненти различитих конструкција ветротурбина - Димензионисање лопатица (нумеричка симулација опструјавања аеропрофила) - Прорачун карактеристика ветротурбина (развој и примена постојећег софтвера за прорачун глобалних карактеристика) - Приказ и одабир материјала лопатица ветротурбина - Анализа напонско – деформационог стања лопатице ротора ветротурбине - Оптимизација лопатица ветротурбина - Испитивање (модела) лопатица (статичко и/или динамичко)

услов похађања

Нема неопходних услова за похађање предмета.

ресурси

1. Пешић С, Енергија ветра - Аеродинамика ветроенергетских система са хоризонталном осом обртања ротора, Машински факултет Београд, 1994. 2. Петровић З, Ступар С, Fundamental Equations of Aerodynamics, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade, 1997. 3. Додатни материјали (писани изводи са предавања, поставке задатака, упутства за решавање задатака)

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 10
лабораторијске вежбе: 12
рачунски задаци: 5
семинарски рад: 8
пројекат: 0
консултације: 0
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 2
преглед и оцена семинарских радова: 2
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 2
тест са оцењивањем: 0
завршни испит: 4

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 5
тест/колоквијум: 15
лабораторијска вежбања: 15
рачунски задаци: 15
семинарски рад: 15
пројекат: 0
завршни испит: 35
услов за излазак на испит (потребан број поена): 30

литература

Hau E, Wind Turbines - Fundamentals, Technologies, Application, Economics, 2nd ed., Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2006.; Manwell J.F., McGowan J.G., Rogers A.L., Wind Energy Explained - Theory, Design and Application, John Wiley & Sons, Chichester, 2002.;