Ветротурбине 2

ID: 1130
врста предмета: научно-стручни
носилац предмета: Сворцан М. Јелена
извођачи: Пековић М. Огњен, Сворцан М. Јелена, Симоновић М. Александар
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, производне технологије) 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) - Производња лопатица - 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 - Израда модела или сегмента лопатице и/или калупа лопатице - Испитивање (модела) лопатица (статичко и/или динамичко)

услов похађања

Нема неопходних услова за похађање предмета.

ресурси

Учионица, пројектор, рачунар (лаптоп), прорачунски алати, НУ глодалица, 3Д штампач, мерна опрема.

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