Doktorgrad om vindens innverknad på turbinar


Lene Eliassen (32) har avlagt doktorgrad i offshore-teknologi ved Universitetet i Stavanger. I sitt arbeid studerte ho ulike modellar for å rekne ut påkjenninga av vind mot vindturbinar.

Gode modellar for vindpåkjenningar på turbinar er viktige for å redusere kostnadar for vindenergi. I doktorgraden vert det vist korleis virvelmetoden, som kan rekne laster frå vinden over eit vingeprofil, kan brukast til å rekne kreftene frå vinden på ein vindturbinrotor.  

Avhandlinga viser korleis reknetida kan kraftig reduserast ved å programmere virvelkoden på skjermkortet til maskina (GPU) og ikkje på prosessoren (CPU), som er normalt.

Modellering
Vanlegvis vil ein bruke ein metode for estimering av vindkrefter som heter BEM-metoden, som antek jamne vindforhold. Denne metoden er mindre tidkrevjande enn virvelkoden, men bruker semi-analytiske funksjonar for å ta omsyn til dynamiske forhold i vinden.

Virvelkoden kan derimot modellera hurtig vekslande vindforhold, så lenge grensesjiktet rundt vingeprofilet er lite og neglisjerbart for dei aerodynamiske kreftene.

I avhandlinga vart virvelmetoden brukt til å studere vindkrefter på ein turbinrotor som rører seg «med og mot vinden», som til dømes skjer når ein flytande vindturbin og/eller turbintårnet bøyer seg i vindretninga.

Meir eksakt
Som ein del av oppgåva er det vist korleis skadane frå utmatting kan bli estimert for låge dersom ein brukar BEM-metoden, i forhold til virvelkoden. Sistnemnte vil rekne vindlastene, og dermed også skadane, meir eksakt.

Studien viser at virvelkoden kan vere eit alternativ til den tradisjonelle BEM-metoden, ved å få ned reknetida på metoden. I større samanheng vert simuleringsmodellane betre, og dette bidrar til å få ned kostnadene på framtidige vindparkar.

Stipendiaten
Lene Eliassen er 32 år og kjem frå Florø. Hennar doktorgradsarbeid vart finansiert av stipend frå Kunnskapsdepartementet, og disputasen gjekk føre seg 13. mars 2015.

Som stipendiat var ho knytt til Institutt for konstruksjonsteknikk og materialteknologi ved UiS, samt forskingssenteret NORCOWE. Du kan lese meir om prosjektet i deira årsrapport (på engelsk). Professor Jasna B. Jakobsen var hennar hovudvegleiar under arbeidet. Eliassen er no tilsett som forskar ved NTNU. 

Les meir om UiS si forsking på .


Sist oppdatert av Leiv Gunnar Lie (26.03.2015)

Skriv ut artikkel print symbol
Lene Eliassen
Lene Eliassen