[1] Baniotopoulos C.C., Borri C., T. Stathopoulos T. (Eds.), Environmental Wind Engineering and Design of Wind Energy Structures, Springer, 2011.
[2] Marino E., An integrated nonlinear wind-waves model for offshore wind turbines, Firenze University Press, 2011.
[3] E. Marino, A. Mockute, C. Borri, and C. Lugni, “Wave loads on monopile-supported offshore wind turbines: current methods and future challenges,” in Structural Control and Fault Detection of Wind Turbine Systems, H. R. Karimi, Ed. IET, 2018, p. 304.
[4] Hau E., Wind Turbines: Fundamentals, Technologies, Application, Economics, Springer Berlin Heidelberg, 2005.
[5] Hansen M. O. L., Aerodynamics of Wind Turbines, Earthscan, 2nd edition 2008.
[6] Burton T., Jenkins N., Sharpe D., Bossanyi E., Wind Energy Handbook, 2nd Edition, Wiley 2011.
[7] Manwell, J.F., McGowan, J.G. and Rogers, A.L., 2009, Wind Energy Explained, 2nd edition, Wiley, U.K.
[8] Paraschivoiu, I., 2002, Wind Turbine Design with Emphasis on Darrieus Concept. Polytechnic International Press, Canada.
[9] Borri C., Biagini P., Marino E., Large Wind Turbines in Earthquake Areas: Structural Analyses, Design/Construction & In-situ Testing, in: C.C. Baniotopoulos, C. Borri, T. Stathopoulos (Eds.), Environ. Wind Eng. Des. Wind Energy Struct., Springer, 2011.
Obiettivi Formativi
- conoscere e comprendere i concetti e i metodi per lo studio della meccanica strutturale delle strutture eoliche on- e off-shore unitamente agli elementi essenziali per la progettazione strutturale nell’ambito delle normative internazionali.
- conoscere ed essere in grado di applicare le teorie, i principi e i metodi per l’analisi di strutture eoliche offshore con particolare riferimento alla modellazione delle azioni, all’interazione fluido-struttura e alla risposta dinamica.
- sviluppo dell’autonomia di giudizio circa il grado di accuratezza e l’applicabilità dei metodi di analisi adottati per la predizione della risposta strutturale di strutture eoliche
- capacità di usare correttamente il linguaggio tecnico specifico sia in italiano che in inglese
- sviluppo dell’abilità di apprendere in autonomia ulteriori elementi teorici e applicativi per impostare un corretto approccio metodologico sia in ambito di ricerca che professionale.
Prerequisiti
Meccanica dei Continui, Scienza delle Costruzioni, Meccanica dei Fluidi, Dinamica delle Strutture
Esame orale volto a verificare il raggiungimento dei suddetti obiettivi formativi
Programma del corso
MODULO 1 (1.5 CFU 12 ore)
• EU targets (CB)
• On&Off-Shore installed and planned wind power (CB)
• Wind modelling (CB)
• Wind Potential and site classification (CB)
• On&Off-Shore technologies (CB)
MODULO 2 (1.5 CFU 12 ore): Docente A. Bianchini (in compresenza)
• Wind Energy fundamentals (AB)
• Wind turbine aerodynamics (AB)
• Betz’s law (AB)
• Overview on today’s wind turbines (AB)
• Wind turbine types: HAWTs vs. VAWTs (AB)
• HAWT & VAWT - Elements of: aerodynamic design, structural mechanics, and regulation (AB)
• Blade Element Momentum (BEM) theory applied to HAWTs and VAWTs (AB)
• Notes on other simulation theories: lifting line technology and CFD (AB)
MODULO 3 (2 CFU 16 ore):
• Overview of offshore wind energy structures (EM)
• Review of fluid mechanics fundamentals: potential flow theory (EM)
• Linear regular waves modelling (EM)
• Irregular waves and statistical description (EM)
• The fully nonlinear (FNL) wave problem and solution based on the Boundary Elements Method (BEM)
• Wave loads and wave-induced motion (EM)
• Computational tools for hydro-aero-servo-elastic simulations of OWT (EM)
• Analysis of the dynamic response of OWTs (EM)
MODULO 4 (1 CFU 8 ore): Docente C. Borri
• Design, verifications and construction (CB)
• Monitoring & Testing Techniques (CB)