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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2017/2018
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 091336 - PROGETTO DI GENERATORI EOLICI
Cfu 6.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare
Docenti: Titolare (Co-titolari) Croce Alessandro

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (469) AERONAUTICAL ENGINEERING - INGEGNERIA AERONAUTICA*AZZZZ091336 - PROGETTO DI GENERATORI EOLICI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi e contenuti del corso

Obiettivo formativo principale

Il corso si propone di fornire le nozioni fondamentali utili alla comprensione dei principi di funzionamento degli aerogeneratori ed alla loro progettazione. In particolare, il corso affronta argomenti relativi al vento, all’aerodinamica ed aero-elasticità delle turbine eoliche, al calcolo della risposta dinamica e l’analisi di stabilità, alla progettazione di leggi di controllo ed al progetto multi-disciplinare. Accanto a lezioni teoriche, vengono svolte esercitazioni numeriche ed attività complementari di laboratorio, in cui lo studente applica i concetti appresi a problemi semplici ma rappresentativi.

 

Obiettivi formativi metodologici

Comprensione dei principi di funzionamento degli aerogeneratori e visione multidisciplinare sulle principali problematiche relative alla progettazione di queste macchine.

 

Obiettivi formativi secondari

Rafforzamento di concetti già studiati negli anni precedenti, con riferimento a problemi applicativi.

 

Descrizione degli argomenti trattati

Introduzione: il vento e l’energia eolica, le diverse tipologie di aerogeneratori; descrizione dei principali sotto-componenti; cenni agli aspetti elettrici.

Aerodinamica dei generatori eolici: aerodinamica del rotore; teoria impulsiva assiale e limite di Betz; teoria impulsiva vorticosa; profili aerodinamici; la teoria dell’elemento di pala, influsso dinamico; correzioni non stazionarie, perdite di estremità, stallo dinamico, ritardo nello stallo ed effetti tridimensionali; modelli deterministici e stocastici di vento.

Dinamica ed aero-servo-elasticità: equazioni di flappeggio e ritardo della pala rigida e flessibile; caratteristiche di filtraggio del rotore, smorzamento aerodinamico, flutter, oscillazioni ciclo-limite; carichi; analisi di stabilità; modelli aero-servo-elastici di aerogeneratore; cenno ai modelli aero-servo-idro-elastici per applicazioni off-shore.

Controllo di generatori eolici: scopo ed architettura generale dei sistemi di controllo di aerogeneratori; sensori di bordo; tecniche di supervisione; strategie di regolazione; regolazione di potenza, riduzione dei carichi, smorzatori; osservatori dei carichi e del vento.

Progetto di generatori eolici: panoramica sui criteri di progetto e sulle norme di certificazione; progetto aerodinamico del rotore; progetto strutturale delle pale; progetto e scelta di sotto-sistemi e componenti.

 


Note Sulla Modalità di valutazione

Organizzazione del corso e modalità di verifica

Modalità didattiche: Il corso prevede lezioni che discutono gli argomenti teorici, esercitazioni che presentano strumenti pratici, e lo sviluppo di un progetto originale sviluppato da ciascuno studente autonomamente od in collaborazione con colleghi su temi inerenti il corso. Nell’ambito del corso potrebbero venire anche offerti seminari specialistici tenuti da esperti del settore, prevalentemente di provenienza industriale.

Modalità di verifica: Le modalità di verifica consistono in una prova scritta comprendente esercizi e domande di teoria atte alla valutazione del risultato dell’apprendimento, ed nella valutazione del progetto sviluppato dallo studente. A discrezione del docente potrà essere richiesta una prova orale aggiuntiva.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaJames F. Manwell, Jon G. McGowan, Anthony L. Rogers, Wind Energy Explained: Theory, Design and Application, 2nd Edition, Editore: Wiley, Anno edizione: 2009, ISBN: 978-0-470-01500-1
Risorsa bibliografica facoltativaTony Burton, Nick Jenkins, David Sharpe, Ervin Bossanyi, Wind Energy Handbook, 2nd Edition, Editore: Wiley, Anno edizione: 2011, ISBN: 978-0-470-69975-1
Risorsa bibliografica facoltativaMartin O. L. Hansen, Aerodynamics of Wind Turbines, 2nd edition, Anno edizione: 2013, ISBN: 9781136572258
Risorsa bibliografica facoltativaDavid M. Eggleston, Forrest S. Stoddard, Wind turbine engineering design, Anno edizione: 1987, ISBN: 9780442221959

Software utilizzato
Nessun software richiesto

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
34.0
esercitazione
20.0
laboratorio informatico
12.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.10.1 / 1.10.1
Area Servizi ICT
14/02/2025